既有铁路水害治理方案研究

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1、既有铁路水害治理方案研究摘要：既冇铁路由于修建较早，建成标准低，通车后流域植被及流域特征变化较人，造成了严重的水漫路基病害，严重危及行车安全。本文结合扩能改造工程，对既有铁路的水害原因进行了深入的分析，并在此基础上进行了多方案比较，提出了以彻底整治水害为原则，综合考虑充分利旧、最大限度的降低运营干扰的选线原则，为同类工程设计提供借鉴和帮助。关键词：铁路水害；成因分析；治理方案中图分类号：F540.3文献标识码：A文章编号：建于80年代之前的铁路，受当时经济技术条件限制，多以路基形式铺设，除线下基础设施的

2、强度、稳定及耐久性设计标准较低外,对水文及不良地质等自然条件设防标准的规定也较低。水是威胁铁路路基稳定的最大危险源，是引发路基病害的根源，特别是对于路基填料标准较低的铁路,病害路基不仅需要投入很大的资源去维修來保证止常运营,其对运営安全也是重大隐患之一。铁路上通常说的水害，是指因路基设计高程或桥涵设计水位及孔径设计未满足水文计算要求而导致铁路被水侵泡的现象。本文结合工程实际，对有关铁路水害问题进行分析研究。1•概况某段既有地方铁路以低填浅挖通过丘前缓坡，地势左高有低，路基平均填高小于2.5m,区段内设涵

3、洞4座。自铁路建成至今该区段曾发生过四次较严重的水害：1.11996年7月，流域内发生洪水，因K26+703既有1-6.Om小桥净空较小、孔径不足，导致桥梁护锥全部冲毁。1.22002年8月，流域内发生大洪水，K26+703小桥护锥冲毁、K26+400至K26+695间道床掏空，中断行车18小时，慢行12天。1.32007年7月，K25+637涵护底和下游护锥被洪水冲毁，下游洞口被冲成宽8m,长12in,深3m的大坑，危机行车安全。图1K26+706桥上游水害图2K26+706桥下游水害1.42009年

4、8月，本流域再次发生洪水，K26+500至K26+750段道床冲空、路基面向下掏刷0.6-0.8m,中断行车12小时。1•水害成因分析既有铁路建成通车后，水害区段的流域植被及流域特征变化较大，随着人为活动增加生态环境不断变化，土壤渗透系数也不断减小，径流量逐渐加人，上游人通道建成后改变了流域原有的水流状态，使洪水更加集中于铁路里程K26+500-K26+750范围内通过铁路，且洪水通过铁路前呈漫流状态，无明显沟槽。图3水害区段上游地貌流域内4座既有铁路涵洞流水面高程相差较大，其中K25+648及K25+

5、673涵较K26+703及K26+728涵流水面高程高约2.Om,且K26+500-K26+750段既有铁路行进于洼地内，既有铁路为降低工程投资，线路纵断面按适应地形为原则亦设计为凹形，既有线路肩高程仅为1361.66〜1361.49m,基本与K25+648及K25+673两涵流水面平齐，故水流形态改变后，当流域发生较大洪水时K25+648及K25+673两涵基本无泄洪功能，洪水均集中至K26+703及K26+728两涵通过，短时间内桥涵泄洪能力不足，造成涵前积水急剧增加，淹没、淘刷铁路路基。1•水害治

6、理水文资料确泄为彻底根据水害对铁路运营的危害，必须详细核实流域内的水文资料，本汇水区东西宽约3.1km,南北长约3.9km,流域呈西北高东南低，流域基本参数如下：3.1流域汇水面积:11.78km2；3.2流域长度:3.92km；3.3流域平均坡度：0.01781；3.4百年设计流量:39.7m3/so结合上游大通道公路桥涵设置情况及其使用状况，确定水害治理区段采用水的文控制参数如下:3.4.1桥涵设计洪水频率按1/100采用，百年设计流量为46.3m3/s；3.4.2线路路肩高程控制：以百年设计水位+

7、涵前积水+0.5m控制，并不低于2009年8月水害时最高水位。4.水害治理方案研究3.1加强水文治理方案为充分利用既有铁路土建工程，首先研究了在维持施工图平纵断面不动的前提下，通过增设涵洞、顺沟等治理水害的方案。图4加强水文治理方案根据孔径检算成果，结合既有线纵断面，当维持既有线平纵断面不变的情况下，本流域内需增设桥涵，净孔尺寸不小于14.06m。根据流域地形条件，结合上游大通道桥涵的设置拟于K26+410及K26+500处分别新增2-4.0m框架涵1座（顶进施工），涵洞正交设计,涵长13.2m,上游顺

8、沟长200m,下游顺沟长500m。本方案能够充分利用既有的路基及桥涵，改建费用较低，但山于新增涵为下挖设涵，极易造成涵洞淤积，影响涵洞行洪能力，口铁路上游洪水呈漫流状态，铁路路基填方过低，既有平、纵断面不动的改造，难以根治水漫路基的病害。因此不能达到根治水害的目的。4.2抬高纵断面方案通过水文计算,K26+400〜K26+800段路启最小高程不能小于1362.3mo即区间内路肩高程需要抬高0.6~1.0mo按照抬高纵断面过程中采用的不同方式