景麗紅
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)
鐵路客運站雨水排放設計系統方案研究
景麗紅
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)
近年來,由于極端降雨天氣的頻發,對鐵路建筑工程的雨水排放設施設計提出了嚴峻的挑戰,為確保鐵路旅客運輸的安全,針對鐵路客運站的雨水排放系統設計特點,結合工程實例出現的排水問題,從影響客運站排水的選址、車站排水系統設計、排水出路設計等3個方面進行分析論述,提出建議方案。
鐵路客運站;雨水排放;系統方案
鐵路客運站肩負著旅客聚集、輸送、換乘、疏散的多重任務,設有鐵路車場、鐵路站房、站前廣場,地方配套有地鐵、公交、出租等公共區域,是大型綜合交通工程和城市交通樞紐,因此,其雨水排放系統復雜,功能性強,是需要多專業密切配合、協同設計、共同完成的系統工程。
在車站選址時,首先應考慮到雨水的排放出路問題,有條件時站址盡量選擇在區域制高點。
在設計車站時,設計者都會按照設計規范要求,路基面高程按滿足洪水位標準考慮,但容易忽略區域內澇問題,如果站址選擇在區域積水位處,這個車站的排水就存在先天不足的“毛病”,結果將是雖然增加工程,增加投資,排水效果還是不理想。
如某客運專線一座客運站,處于線位方圓十幾公里的平坦區域,一般情況看站址條件十分理想,設計、施工順利。當工程主體基本完工時,雨季來臨,由于此處為該地區的低洼區域,積水較深,車站排水側溝、通站道路、電纜槽等填高較低的設施均在積水位以下,旅客地道雨水倒灌,車站就像孤島,車站兩側排水溝積水無法排出成為存水溝,車站兩側下挖的立交道路成為蓄水池。雖然采取了增加機排、抬高旅客地道臺階等多項補救措施,增加了投資,效果也并不理想。
因此,進行車站選址工作時,就要考慮到排水問題,選擇合適的站址是做好排水設計的先決條件。
鐵路客運站雨水排放設施不同于一般建筑物,具有各建筑物高低錯落不等,排水設備多樣,縱橫交錯、高低落差較大等特點,不但要求各子系統的排水設施自成體系、功能性強,還要求各子系統之間的銜接順暢、排水徑路、出口合理,整體排水工程具有良好的系統性,保證車站排水順暢。
2.1 各區域排水子系統設備、功能、作用
鐵路客運站排水系統由鐵路車場、中間站臺面、雨棚屋面、基本站臺面(鐵路車場與站房之間)、站房屋面、站前廣場等排水子系統組成。
(1)鐵路車場:一般情況采用有組織排水方式。車場內設有縱、橫向蓋板排水溝,負責收集降落在股道和路基面的雨水,并能及時排除,以保證路基的良好狀態。
(2)中間站臺面:一般采用漫流排水方式,將站臺面設計為面向股道的橫向坡度,以便將降落在站臺面的雨水及時排走,保證站臺面不積水,方便旅客乘降。
(3)雨棚屋面:采用有組織排水方式,在雨棚屋面設有排水溝槽,將雨水收集后,通過落地雨水管路及時將屋面的雨水落地,保證雨棚屋面不積水,不會壓垮、結冰、變形等。
(4)鐵路車場與站房之間的基本站臺面:該站臺面一般比較寬,采用有組織排水方式,在站臺上設有縱向蓋板排水溝,將基本站臺面的雨水收集后,及時排走,保證站臺面不積水,方便旅客乘降。
(5)站房屋面:采用有組織排水方式,在屋面設有排水設施,將雨水收集后通過落地雨水管,及時排除站房屋面的雨水,保證站房屋面不積水,不會壓垮、結冰、變形等。
(6)站前廣場:采用有組織排水方式,在站前廣場地下設有排水管網,將雨水收集后,及時排走不積水,保證旅客疏散通道的暢通。
2.2 車站各排水子系統銜接方案
在工程實踐中發現多例,各區域獨立排水子系統設計雖然合理,但沒有關注子系統之間有效銜接,導致整體排水系統設計不合理問題,一般都是等工程完工后才發現,再采取補救措施,造成工程廢棄,增加投資。
如某客運專線大型客運站,車場站臺邊設置了排水溝,只考慮了車場的路基面雨水流量,當站臺及排水溝均已經完成施工的時候,才發現設計時沒有考慮無站臺柱雨棚屋面雨水落地后的排水出路。為避免雨棚屋面有組織排水落地后不沖刷路基,只好采取補救措施,在到發線之間另增加一條排水溝。由于到發線間已被雨棚柱、給排水管路等設備占滿,造成后增的排水溝設計、施工十分困難,由于改變了路基面流水方向,站臺邊已完工的排水溝失去原設計作用,車場排水設計綜合方案不合理,導致高站臺面懸挑增加了不必要的長度和投資。
為有效解決車站排水系統設計的接口問題,對車站排水子系統及接口設計方案進行論證分析。
(1)各排水子系統之間的銜接關系(表1)

表1 各區域排水子系統銜接關系
(2)鐵路車場與站臺面、雨棚屋面各排水子系統銜接方案
①鐵路車場排水子系統方案:一般是在股道之間設置帶蓋板的縱向排水溝,到發線之間的距離一般為5~6.5m,考慮到發線之間還要設置上水管路、卸污管路、接觸網支柱、雨棚柱等設施,線間排水溝一般是采用寬度0.4m的矩形標準溝,其容量只能滿足車場鄰近4條到發線路基面的漫流排水量。
②中間站臺面排水子系統方案:站臺面一般設置為面向股道方向的橫坡,站臺面的水可以直接漫流排入線間排水溝,對路基不會造成沖刷。
③雨棚屋面雨水排放子系統方案:普通鐵路設計為將雨水有組織收集后,通過雨水管直接排入車場排水溝。這種銜接存在一定問題,主要是因為車場排水溝容量較小,縱向排水坡度較緩(與到發線坡度相同),不能滿足強度較大的雨棚排水,很快溢滿造成對股道和路基沖刷,對路基造成危害。
④鐵路車場銜接關系及推薦銜接方案(表2)。

表2 鐵路車場銜接關系及推薦銜接方案
(3)站房屋面與基本站臺、站前廣場各排水子系統銜接關系
①站房屋面雨水排放子系統方案:設計為有組織排水,由屋面排水系統將雨水收集后,通過落地雨水管排到基本站臺或站前廣場。
設計時需要注意的問題一是:靠近基本站臺一側的站房屋面落水管,不能直接落在基本站臺面上,因為有組織的排水水量集中,沖刷強度大,將嚴重影響基本站臺面的旅客通行,不能采用直接落地方案。
設計時需要注意的問題二是:靠近站前廣場一側的站房屋面雨水管,不能采用直接落在站前廣場方案,因為有組織的排水水量集中,將對站前廣場的旅客疏散、通行工作造成很大影響。
②基本站臺面雨水排放子系統方案:一般在站臺面上設置帶蓋板的縱向排水溝,排水溝的標準一般為0.4m寬,以滿足基本站臺面排水要求。
③站前廣場雨水排放子系統方案:站前廣場的雨水收集后一般采用管道、蓋板排水溝排入市政管網。
④站房屋面銜接關系及推薦銜接方案(表3)。

表3 站房屋面銜接關系及推薦銜接方案
鐵路客運站一般設置在城市中間,即使是新建站距離城市有一定的距離,地方政府也會要求與城市規劃相結合,因此,客運站的雨水排放與市政排水管網銜接設計是十分重要的,應注意一些細節設計問題。
3.1 與自然排水通道銜接設計
車站排水出路首選是自然排水溝渠,將車場的雨水收集后有組織的引到自然河流、排水溝渠處排走,銜接設計要重視車場排水溝的出水口位置、溝底高程、流量、沖刷等具體情況的處理。
(1)鐵路排水溝出水口要選擇在合適位置,高于自然溝渠的雨季水面高程,以避免水流倒灌。
(2)鐵路排水溝底高程必須高于將銜接的自然溝渠的溝底高程,注意縱斷面的順接,以保證鐵路雨水順利排入河流。
(3)要加強現場調查,進行計算,確認將銜接的自然溝渠排水容量是否能容納鐵路增加的排水流量,以避免自然溝渠容量不足,雨水溢出,甚至水流倒灌。
(4)銜接處鐵路水流較大,如對自然溝渠造成沖刷,需要對自然溝渠進行護砌處理,以免沖刷引起坍塌,造成淤堵。
設計中解決好這些設計細節,基本能保證鐵路排水系統順暢無阻。
3.2 與城市排水管網銜接方案設計建議
首先要對城市的排水管網進行調查,了解是否有因排水設備容量不足等存在城市內澇等問題。如果車站所在的城市有內澇問題,建議鐵路的排水設計采取“一防、二阻、三泄”的措施,以保證鐵路排水系統發揮應有的作用。
(1)“一防”就是防止車站成為低洼地,避免城市內澇時雨水漫流至車站,成為“蓄水池”被淹。因此,設計時就要將車站的基本高程設定在一個合適的高度。
(2)“二阻”就是當城市管網排水能力不足發生內澇時,鐵路需要考慮設置與地方排水管網的阻斷功能,以防止通過排水系統倒灌至車站。
(3)“三泄”就是當城市發生內澇時,啟動了鐵路與地方排水管網的阻斷功能后,對鐵路內部系統的雨水要考慮出路,可參考國外經驗,如法國、日本修筑地下蓄水工事,將水瀉入地下蓄水池等,以解決內澇之危。
在鐵路車站工程設計中,一般把排水作為附屬工程來對待,對排水工程的重視程度不足,其工程規模、所占的投資份額都比較小。近年來,發生多次的因城市內澇造成巨大損失的實例,讓我們有所警醒,認識到排水工程實際是主體工程的“防護系統”,如果這道“防護系統”起不到保護的作用,一旦暴雨降臨,主體工程必將遭到損毀。因此,應該轉變觀念,高度重視排水工程設計,提高排水工程設計標準,把排水工程設計的和主體工程一樣科學、有效,讓其真正起到“防護系統”的作用。結合工程案例,對客運站系統排水存在的問題進行了分析;從系統設計出發,對鐵路客運站排水設計提出了建議方案。具體設計中,需要結合車站所處地貌條件、車站設施布置、城市配套工程等綜合考慮。
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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
景麗紅(1964—),女,高級工程師。