铁路客运站雨水排放设计系统方案研究

2014-09-19 08:18景丽红
铁道标准设计 2014年3期
关键词:雨棚车场客运站

景丽红

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

铁路客运站雨水排放设计系统方案研究

景丽红

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

近年来,由于极端降雨天气的频发,对铁路建筑工程的雨水排放设施设计提出了严峻的挑战,为确保铁路旅客运输的安全,针对铁路客运站的雨水排放系统设计特点,结合工程实例出现的排水问题,从影响客运站排水的选址、车站排水系统设计、排水出路设计等3个方面进行分析论述,提出建议方案。

铁路客运站;雨水排放;系统方案

铁路客运站肩负着旅客聚集、输送、换乘、疏散的多重任务,设有铁路车场、铁路站房、站前广场,地方配套有地铁、公交、出租等公共区域,是大型综合交通工程和城市交通枢纽,因此,其雨水排放系统复杂,功能性强,是需要多专业密切配合、协同设计、共同完成的系统工程。

1 车站选址条件

在车站选址时,首先应考虑到雨水的排放出路问题,有条件时站址尽量选择在区域制高点。

在设计车站时,设计者都会按照设计规范要求,路基面高程按满足洪水位标准考虑,但容易忽略区域内涝问题,如果站址选择在区域积水位处,这个车站的排水就存在先天不足的“毛病”,结果将是虽然增加工程,增加投资,排水效果还是不理想。

如某客运专线一座客运站,处于线位方圆十几公里的平坦区域,一般情况看站址条件十分理想,设计、施工顺利。当工程主体基本完工时,雨季来临,由于此处为该地区的低洼区域,积水较深,车站排水侧沟、通站道路、电缆槽等填高较低的设施均在积水位以下,旅客地道雨水倒灌,车站就像孤岛,车站两侧排水沟积水无法排出成为存水沟,车站两侧下挖的立交道路成为蓄水池。虽然采取了增加机排、抬高旅客地道台阶等多项补救措施,增加了投资,效果也并不理想。

因此,进行车站选址工作时,就要考虑到排水问题,选择合适的站址是做好排水设计的先决条件。

2 车站排水系统设计

铁路客运站雨水排放设施不同于一般建筑物,具有各建筑物高低错落不等,排水设备多样,纵横交错、高低落差较大等特点,不但要求各子系统的排水设施自成体系、功能性强,还要求各子系统之间的衔接顺畅、排水径路、出口合理,整体排水工程具有良好的系统性,保证车站排水顺畅。

2.1 各区域排水子系统设备、功能、作用

铁路客运站排水系统由铁路车场、中间站台面、雨棚屋面、基本站台面(铁路车场与站房之间)、站房屋面、站前广场等排水子系统组成。

(1)铁路车场:一般情况采用有组织排水方式。车场内设有纵、横向盖板排水沟,负责收集降落在股道和路基面的雨水,并能及时排除,以保证路基的良好状态。

(2)中间站台面:一般采用漫流排水方式,将站台面设计为面向股道的横向坡度,以便将降落在站台面的雨水及时排走,保证站台面不积水,方便旅客乘降。

(3)雨棚屋面:采用有组织排水方式,在雨棚屋面设有排水沟槽,将雨水收集后,通过落地雨水管路及时将屋面的雨水落地,保证雨棚屋面不积水,不会压垮、结冰、变形等。

(4)铁路车场与站房之间的基本站台面:该站台面一般比较宽,采用有组织排水方式,在站台上设有纵向盖板排水沟,将基本站台面的雨水收集后,及时排走,保证站台面不积水,方便旅客乘降。

(5)站房屋面:采用有组织排水方式,在屋面设有排水设施,将雨水收集后通过落地雨水管,及时排除站房屋面的雨水,保证站房屋面不积水,不会压垮、结冰、变形等。

(6)站前广场:采用有组织排水方式,在站前广场地下设有排水管网,将雨水收集后,及时排走不积水,保证旅客疏散通道的畅通。

2.2 车站各排水子系统衔接方案

在工程实践中发现多例,各区域独立排水子系统设计虽然合理,但没有关注子系统之间有效衔接,导致整体排水系统设计不合理问题,一般都是等工程完工后才发现,再采取补救措施,造成工程废弃,增加投资。

如某客运专线大型客运站,车场站台边设置了排水沟,只考虑了车场的路基面雨水流量,当站台及排水沟均已经完成施工的时候,才发现设计时没有考虑无站台柱雨棚屋面雨水落地后的排水出路。为避免雨棚屋面有组织排水落地后不冲刷路基,只好采取补救措施,在到发线之间另增加一条排水沟。由于到发线间已被雨棚柱、给排水管路等设备占满,造成后增的排水沟设计、施工十分困难,由于改变了路基面流水方向,站台边已完工的排水沟失去原设计作用,车场排水设计综合方案不合理,导致高站台面悬挑增加了不必要的长度和投资。

为有效解决车站排水系统设计的接口问题,对车站排水子系统及接口设计方案进行论证分析。

(1)各排水子系统之间的衔接关系(表1)

表1 各区域排水子系统衔接关系

(2)铁路车场与站台面、雨棚屋面各排水子系统衔接方案

①铁路车场排水子系统方案:一般是在股道之间设置带盖板的纵向排水沟,到发线之间的距离一般为5~6.5m,考虑到发线之间还要设置上水管路、卸污管路、接触网支柱、雨棚柱等设施,线间排水沟一般是采用宽度0.4m的矩形标准沟,其容量只能满足车场邻近4条到发线路基面的漫流排水量。

②中间站台面排水子系统方案:站台面一般设置为面向股道方向的横坡,站台面的水可以直接漫流排入线间排水沟,对路基不会造成冲刷。

③雨棚屋面雨水排放子系统方案:普通铁路设计为将雨水有组织收集后,通过雨水管直接排入车场排水沟。这种衔接存在一定问题,主要是因为车场排水沟容量较小,纵向排水坡度较缓(与到发线坡度相同),不能满足强度较大的雨棚排水,很快溢满造成对股道和路基冲刷,对路基造成危害。

④铁路车场衔接关系及推荐衔接方案(表2)。

表2 铁路车场衔接关系及推荐衔接方案

(3)站房屋面与基本站台、站前广场各排水子系统衔接关系

①站房屋面雨水排放子系统方案:设计为有组织排水,由屋面排水系统将雨水收集后,通过落地雨水管排到基本站台或站前广场。

设计时需要注意的问题一是:靠近基本站台一侧的站房屋面落水管,不能直接落在基本站台面上,因为有组织的排水水量集中,冲刷强度大,将严重影响基本站台面的旅客通行,不能采用直接落地方案。

设计时需要注意的问题二是:靠近站前广场一侧的站房屋面雨水管,不能采用直接落在站前广场方案,因为有组织的排水水量集中,将对站前广场的旅客疏散、通行工作造成很大影响。

②基本站台面雨水排放子系统方案:一般在站台面上设置带盖板的纵向排水沟,排水沟的标准一般为0.4m宽,以满足基本站台面排水要求。

③站前广场雨水排放子系统方案:站前广场的雨水收集后一般采用管道、盖板排水沟排入市政管网。

④站房屋面衔接关系及推荐衔接方案(表3)。

表3 站房屋面衔接关系及推荐衔接方案

3 铁路客运站与地方排水系统的衔接方案设计

铁路客运站一般设置在城市中间,即使是新建站距离城市有一定的距离,地方政府也会要求与城市规划相结合,因此,客运站的雨水排放与市政排水管网衔接设计是十分重要的,应注意一些细节设计问题。

3.1 与自然排水通道衔接设计

车站排水出路首选是自然排水沟渠,将车场的雨水收集后有组织的引到自然河流、排水沟渠处排走,衔接设计要重视车场排水沟的出水口位置、沟底高程、流量、冲刷等具体情况的处理。

(1)铁路排水沟出水口要选择在合适位置,高于自然沟渠的雨季水面高程,以避免水流倒灌。

(2)铁路排水沟底高程必须高于将衔接的自然沟渠的沟底高程,注意纵断面的顺接,以保证铁路雨水顺利排入河流。

(3)要加强现场调查,进行计算,确认将衔接的自然沟渠排水容量是否能容纳铁路增加的排水流量,以避免自然沟渠容量不足,雨水溢出,甚至水流倒灌。

(4)衔接处铁路水流较大,如对自然沟渠造成冲刷,需要对自然沟渠进行护砌处理,以免冲刷引起坍塌,造成淤堵。

设计中解决好这些设计细节,基本能保证铁路排水系统顺畅无阻。

3.2 与城市排水管网衔接方案设计建议

首先要对城市的排水管网进行调查,了解是否有因排水设备容量不足等存在城市内涝等问题。如果车站所在的城市有内涝问题,建议铁路的排水设计采取“一防、二阻、三泄”的措施,以保证铁路排水系统发挥应有的作用。

(1)“一防”就是防止车站成为低洼地,避免城市内涝时雨水漫流至车站,成为“蓄水池”被淹。因此,设计时就要将车站的基本高程设定在一个合适的高度。

(2)“二阻”就是当城市管网排水能力不足发生内涝时,铁路需要考虑设置与地方排水管网的阻断功能,以防止通过排水系统倒灌至车站。

(3)“三泄”就是当城市发生内涝时,启动了铁路与地方排水管网的阻断功能后,对铁路内部系统的雨水要考虑出路,可参考国外经验,如法国、日本修筑地下蓄水工事,将水泻入地下蓄水池等,以解决内涝之危。

4 结语

在铁路车站工程设计中,一般把排水作为附属工程来对待,对排水工程的重视程度不足,其工程规模、所占的投资份额都比较小。近年来,发生多次的因城市内涝造成巨大损失的实例,让我们有所警醒,认识到排水工程实际是主体工程的“防护系统”,如果这道“防护系统”起不到保护的作用,一旦暴雨降临,主体工程必将遭到损毁。因此,应该转变观念,高度重视排水工程设计,提高排水工程设计标准,把排水工程设计的和主体工程一样科学、有效,让其真正起到“防护系统”的作用。结合工程案例,对客运站系统排水存在的问题进行了分析;从系统设计出发,对铁路客运站排水设计提出了建议方案。具体设计中,需要结合车站所处地貌条件、车站设施布置、城市配套工程等综合考虑。

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Design Research of Rainwater Drainage System Solution for Railway Passenger Station

JING Li-hong

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation,Tianjin 300142,China)

In recent years,the frequent extreme rainfalls have posed a severe challenge to the designs of drainage facilities of railway construction projects.In order to ensure the safety of railway passenger transportation,this paper,focusing on the design characteristics of railway passenger station rainwater drainage system,and combined with the problems in actual projects,analyzed and discussed relevant issues,including the station site selection which has influence on drainage,the station drainage system design and discharge outlet design.Finally,a proposal solution was put forward in this paper.

railway passenger station;rainwater drainage;system solution

U291.1+8

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.03.028

1004-2954(2014)03-0119-03

2013-11-28

景丽红(1964—),女,高级工程师。

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