寬枕碎石道床在地基沉降治理中的應(yīng)用

摘要：本文通過(guò)實(shí)例分析，比選了不同的道床結(jié)構(gòu)在地鐵車(chē)輛基地列檢庫(kù)內(nèi)使用的優(yōu)劣，解決了因庫(kù)房地基沉降造成地鐵軌道無(wú)法使用的問(wèn)題，并提供了庫(kù)內(nèi)軌道后續(xù)使用的可維修性。

關(guān)鍵詞：地基沉降；列檢庫(kù)；寬枕；碎石道床

引言

目前國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)城市眾多，地質(zhì)條件多種多樣，作為地鐵車(chē)輛行車(chē)的基礎(chǔ)設(shè)備——軌道，直接修建在道床上，由于地質(zhì)條件不良造成的道床沉降直接影響地鐵行車(chē)，危及行車(chē)安全。特別是地鐵行業(yè)普遍使用的整體道床區(qū)段一旦發(fā)生不均勻沉降難以維修，嚴(yán)重影響正常運(yùn)營(yíng)，由于對(duì)運(yùn)營(yíng)區(qū)段進(jìn)行地基處理耗資巨大且成果難以保證，因此研究整體道床的可維修性或可替代性成為解決道床沉降的最經(jīng)濟(jì)合理手段。

1南京地鐵油坊橋基地停車(chē)列檢庫(kù)簡(jiǎn)介

南京地鐵油坊橋停車(chē)場(chǎng)主要建筑包括停車(chē)庫(kù)、綜合樓、信號(hào)樓等。其中最大的建筑為停車(chē)庫(kù)，由月檢庫(kù)、列檢庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)及附屬用房組成，建筑面積約2.5萬(wàn)平方米，2010年投入運(yùn)營(yíng)使用。場(chǎng)地地形平坦，地貌屬長(zhǎng)江低漫灘，場(chǎng)地地層主要以淤泥質(zhì)粘性土為主，厚度約15～20米，其下層為粉土、粉砂層。場(chǎng)地地下水類(lèi)型屬孔隙潛水，下部粉土、砂性土中地下水具有微承壓性。停車(chē)列檢庫(kù)、月檢庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)及附屬用房、各股道均采用樁基礎(chǔ)，樁型采用預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁，樁徑為400mm，樁端進(jìn)入持力層不小于0.8m。油坊橋停車(chē)場(chǎng)自投入運(yùn)營(yíng)使用以來(lái)，一直存在較為嚴(yán)重的不均勻沉降問(wèn)題，尤其是停車(chē)列檢庫(kù)

2 現(xiàn)場(chǎng)病害情況

由于油坊橋停車(chē)場(chǎng)長(zhǎng)期的地基沉降，特別是局部不均勻沉降，現(xiàn)已造成軌道、停車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)及附屬用房、綜合樓房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)眾多的病害。現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)的包括列檢庫(kù)內(nèi)11-14股道整體道床段大面積起伏不平致軌道方向不良、前后高差較大、現(xiàn)場(chǎng)軌道呈波浪狀起伏，軌道靜態(tài)幾何尺寸難以滿(mǎn)足停車(chē)入庫(kù)需求。列檢庫(kù)內(nèi)1-10道為支墩式整體道床，現(xiàn)場(chǎng)檢查坑支墩傾斜、開(kāi)裂、下沉，庫(kù)內(nèi)外道口平整性嚴(yán)重不良，地面貫通裂紋發(fā)展越來(lái)越多，墻面裂縫也有發(fā)展。停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)11-14股道長(zhǎng)期停用，1、9股道因沉降變形大也已于近期停用，累計(jì)停用6股道，目前庫(kù)內(nèi)停車(chē)14列，停車(chē)列次已經(jīng)飽和。

3 停車(chē)列檢庫(kù)整治需求

由于基地內(nèi)地鐵列車(chē)可用停車(chē)股道不能滿(mǎn)足要求，故需對(duì)列檢庫(kù)股道進(jìn)行整治，恢復(fù)停車(chē)使用。庫(kù)內(nèi)1-10道為支墩式整體道床，由于檢修車(chē)輛工作要求必須使用支墩式道床，故原有支墩式整體道床結(jié)構(gòu)不能改變，只能將原有支墩鑿除后重新澆筑恢復(fù)標(biāo)高。庫(kù)內(nèi)11-14股道為混凝土整體道床，由于不均勻沉降軌道呈波浪狀。本次整治的難點(diǎn)就在于11-14股道整治。由于目前列檢庫(kù)基礎(chǔ)情況不明，且正在使用中，如需徹底整治地面沉降投資巨大且難以保證整治效果。故本次整治需對(duì)庫(kù)內(nèi)11-14股道進(jìn)行改造使之能夠達(dá)到停車(chē)標(biāo)準(zhǔn)且隨著地基沉降具有一定的可維修性。

4 原有整體道床整治方案

對(duì)庫(kù)內(nèi)11-14道整體道床的改造，需要保證道床整潔且需要提供后續(xù)可維修性以滿(mǎn)足后期繼續(xù)沉降要求。目前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可使用原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆無(wú)砟軌道，軌道板無(wú)砟軌道，混凝土枕碎石道床，木枕碎石道床，混凝土寬枕碎石道床，現(xiàn)將各種形式的道床優(yōu)缺點(diǎn)比選如下：

原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆無(wú)砟軌道：

優(yōu)點(diǎn)：道床板縱向剛度大，對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降一定抵抗能力，同時(shí)可通過(guò)注漿加固恢復(fù)原狀態(tài)；缺點(diǎn)：重新設(shè)計(jì)、試制，周期長(zhǎng)，重新開(kāi)模費(fèi)用較高

軌道板無(wú)砟軌道：

優(yōu)點(diǎn)：道床板縱向剛度大，對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降一定抵抗能力，同時(shí)可通過(guò)注漿加固恢復(fù)原狀態(tài)；缺點(diǎn)：重新設(shè)計(jì)、試制，周期長(zhǎng)，重新開(kāi)模費(fèi)用較高

混凝土枕碎石道床：

優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便、速度快，沉降后方便調(diào)整；缺點(diǎn)：軌枕間裸露道砟，道床整潔性差

木枕碎石道床：

優(yōu)點(diǎn)：同庫(kù)外線軌道形式一致，有利于減少設(shè)備種類(lèi)，施工簡(jiǎn)便、速度快，沉降后方便調(diào)整；缺點(diǎn)：采用木枕耐久性、穩(wěn)定性差且軌枕間裸露道砟，道床整潔性差

混凝土寬枕碎石道床：

優(yōu)點(diǎn)施工簡(jiǎn)便、速度快，沉降后方便調(diào)整；缺點(diǎn)：費(fèi)用較普通混凝土枕碎石道床稍高。

綜上，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度分析，混凝土寬枕碎石道床既能保證后續(xù)可維修性又能保證庫(kù)內(nèi)道床整潔，同時(shí)費(fèi)用也很經(jīng)濟(jì)。最終庫(kù)內(nèi)11-14股道由原有整體道床改造為混凝土寬枕碎石道床。

具體參數(shù)如下：

鋼軌：采用原50kg/m鋼軌

扣件：采用國(guó)鐵彈條I型扣件，道釘現(xiàn)場(chǎng)硫磺錨固

寬軌枕：筋76型寬軌枕2500×550×170mm，配置1760塊（間距568mm）

底層鋪設(shè)118mm厚一級(jí)道砟，面層設(shè)50mm厚面砟帶（最大粒徑40mm）

軌枕間采用78型碟形密封條密封

軌道結(jié)構(gòu)高度：152+10+170+50+118=500mm

結(jié)論

通過(guò)對(duì)各型道床的對(duì)比分析，混凝土寬枕碎石道床對(duì)于庫(kù)內(nèi)線路最為適用，道床表面清潔，同時(shí)對(duì)于地面沉降通過(guò)軌枕下部墊碴能夠很好的控制軌道變形，可以說(shuō)從根本上解決了由地基沉降導(dǎo)致的線路下沉、變形等病害。本文提出了除注漿加固解決地鐵列檢庫(kù)內(nèi)地面沉降的另外解決方案，同時(shí)費(fèi)用低廉，效果明確

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