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中国铁路标准在乌干达铁路工程设计中的应用

范文

陈辉　候素娟

摘要：铁路工程设计工作是一项较为系统的工程，实际设计中要坚持先进的设计理念，合理选择各个专业的设计标准及原则，以实现铁路工程的可持续发展。文章以乌干达东线标轨铁路工程为案例背景，对具体设计措施进行了分析，以供借鉴。

Abstract： Railway engineering design is a relatively systematic project. In actual design， advanced design concepts must be adhered to， and the design standards and principles of each specialty must be selected reasonably to achieve sustainable development of railway engineering. Based on the case of the Uganda Eastern Railway Standard Rail Project， the article analyzes specific design measures for reference.

关键词：乌干达东线标轨铁路工程;设计;线路;路基;桥梁

Key words： Uganda East Line Standard Rail Project;design;line;subgrade;bridge

中图分类号：U23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）05-0232-02

1? 工程概况

新建乌干达标准轨距铁路东线（边境线-托罗罗-坎帕拉）位于乌干达境内东南部，横穿东部区和中央区。东线设计包括主线和专用线，为客货共线铁路。东线的合计长度为271.643km。沿线地貌单元属于东非高原丘陵区，高程多在1050～1300m之间，大致为起伏小的山丘、绵延的峡谷和河流，相对高差多在50～100m之间。铁路沿线水系发育，多分布有湿地、河流、冲沟。项目是乌干达境内进出口货物的主要运输通道、东非铁路网一体化的重要组成部分。本铁路工程计划采用中国铁路标准，目前尚处于前期设计阶段。

2? 線路设计

2.1 平面设计

2.1.1 最小曲线半径的选用

本线正线共使用半径为：3000、2400、2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、700、600;各条专用线的曲线半径一般采用下列数值：800、600、500、400、300、200。

2.1.2 缓和曲线长度的选用

确定缓和曲线距离时，需要考虑曲线半径、该路段的车辆通行速度、线路周边环境等因素。东线正线缓和曲线在确定长度时参照表1，选择应用一般长度;针对专用线缓和曲线，参照表2的一般长度数据。

2.1.3 相邻两曲线间的夹直线和圆曲线最小度

东线正线相邻两曲线间的夹直线和圆曲线长短的最小值不小于50m。各专用线相邻两曲线间的夹直线和圆曲线长短的最小值不小于20m。

2.2 纵断面设计

此铁路工程线路的限制坡度标准为12‰。针对纵截面坡段的设计，应当选择利用较长坡段，其长短的最小值不应低于400m。针对凸形纵截面顶端位置，由于解决坡度差问题而进行缓和设置的分坡平段，其长短距离应超过200m。在环境不利因素下，为了缓冲坡度而设置的坡段、长路堑内由于解决排水问题而设置的人字坡段可以将长短距离缩短到200m。东线坡段，紧邻两段的坡度差需要控制在8‰，如果存在不利因素，可以控制在10‰。

2.3 改移道路及平（立）交设计

等级道路与铁路交叉角度小于45°，优先考虑采用改移公路。改移原则不低于原有道路标准。对于乡村道路及车流量较小的道路，一般设置平交道口，较近时可进行多条道路合并设置道口。

3? 轨道结构设计

正线为客货共线铁路，设计最高时速120km/h，铺设区间无缝线路，有砟轨道。专用线选择应用轻型轨道标准、铺设有缝线路，有砟轨道。

正线铁轨选择应用60kg/m、定尺长25m无螺栓孔热轧铁轨。与其他类型铁轨连接时采用异型铁轨连接。一般地段轨枕选择应用新Ⅱ型混凝土轨枕，按1760根/km铺砌，在铁路半径为800m及以下的曲线地段（含两端缓和曲线）每公里加设80根。护轮轨地段选择应用新Ⅲ型混凝土桥枕，按1680根/km铺砌。有砟轨道选择应用合格碎石道砟。道床厚度见“正线有砟轨道结构高度表”。道床边坡1∶1.75。

专用线均按中国Ⅳ级铁路标准设计，铁轨选择利用的是有螺栓孔热轧铁轨，具体规格为50kg/m、25m长;连接配件选用的是接头夹板、10级高强度螺母、10.9级高强度接头螺栓以及高强度平垫圈。线路的普通路段的轨枕选择运用新Ⅱ型混凝土，将新Ⅲ型配置在护轮轨路段，铺砌设计为1520根/km，正线轨枕加强路段的铺设标准为1600根/km。道床采用合格碎石道砟。道床厚度见“专用线有砟轨道结构高度表”。道床边坡1∶1.5。

4? 路基设计

4.1 路基面形状、宽度与路肩宽度

路基面设计为三边形路拱，由路基中央向两侧设4%的人字排水坡。曲线加宽时，路基面仍维持三边形形态。

选择应用有砟重型轨道结构，铺设区间无缝线路。路堤的路肩幅面不应小于0.8m，路堑的路肩幅面不应小于0.6m。

4.2 路基基床设计及压实标准

路基基床分为浅表及底部，浅表薄厚0.6m，底部薄厚1.9m。其中，底层包括0.5m厚上底层和1.4m厚下底层。

要保证路基基床浅层填料的质量，反之则需要应用土质改进或加固技术。基床浅层填料要有效控制其粒径，将最大粒径控制在150mm内;底部填料粒径控制在不超过200mm或低于摊铺薄厚程度的2/3。基床以下压实规范要求参照表3。

4.3 路基基床以下部位填料及压实标准

路堤基床向下位置选用合格填料。否则应采取加固或土质改良措施。路堤浸水部位填料应选择应用渗水土填筑。填料的最大粒径不宜大于300mm或摊铺薄厚程度的2/3。

4.4 路基沉降加固措施

经检算，当路基稳固、沉降达不到标准时，需要实施地基加固。根据软基土质的实际情况分别采用水泥搅拌桩、抛填块石、强夯、挖除换填、排水固结（塑料排水板）+超填预压、沼泽地区桥路过渡段采用预制打入桩等措施加固。

4.5 路基边坡形式、坡率及防护

①路堤边坡加固防护：路堤边坡坡率一般采用1：1.75，填高超过8m时，中间设置2m宽平台，第二级边坡倾斜率放缓至1：2。路堤边坡高度≤3m时，采用1：1.75边坡坡率+灌草護坡+排水槽实施边坡防护;当边坡高度为3m～6m时，采用1：1.75边坡坡率+截水骨架内三维土工网垫植草护坡，当边坡高等于或超过6m时，选择应用1：1.75边坡坡率+截水骨架内三维土工网垫植草护坡+铺设3.0m宽土工格栅进行边坡防护。

②路堑边坡加固防护：路堑边坡坡率采用1：1.5，一般采用一坡到顶放坡处理。土质路堑边坡，当边坡高度≤5m时，选择应用灌草护坡+排水槽进行边坡防护;当边坡高度>5m时，选择应用截水骨架内三维土工网垫灌草护坡进行边坡防护。页岩、泥质板岩（膨胀岩）等易风化剥落的软质岩层或全风化花岗岩的硬质岩层路堑边坡，当边坡高度≤5m时，采用三维土工网垫植草护坡+排水槽进行边坡防护;当边坡高度>5m时，视边坡岩层风化情况，采用截水骨架内三维土工网垫植草护坡、喷锚网等措施防护。

4.6 路基填料设计

经过现场踏勘及收集到的相关资料，地质初步判定沿线挖方范围内的弃碴多为软质岩，达不到填料要求，正线基床表层所需合格填料采用价购，路基其它部位填料应选用挖方中的合格填料，否则应进行改良或价购。

5? 轨道工程桥梁设计

5.1 桥梁孔跨布置及桥式

桥跨布置应结合具体情况多角度考量进行选择。一般宜按32m等跨设计，台高按6至10m控制;若上跨道路、河流等无法符合相应要求时，可根据现场实际情况选择大跨度预应力混凝土连续梁、连续刚构等结构形式。

5.2 桥梁墩台

常用跨度桥梁，单线桥台选择应用T形桥台。桥墩选择应用长方墩，当墩高小于30m时选择应用实心墩，墩身设护面钢筋;当墩高≥30m时，采用钢筋混凝土空心墩。有严格要求的情况下也可选择应用与环境相符的墩型。相同的桥选择应用相同类型的桥墩，一般不多于2种墩型。

5.3 桥梁地基与基础

①桥梁基础类型应根据地质、水文条件选用，本工程全线采用桩基础。②一般优先选择应用钻孔桩，桩径应不小于1.0m。对于桩长较短（挖深不大于15m），无不良地质，且土层不存在富水情况时，可选择应用挖孔桩，桩径应不小于1.25m。③桩基础桩径按1.0m、1.25m、1.50m、2.0m、2.5m选用。对于摩擦桩，优先选用小直径桩。

6? 结语

本文针对乌干达东线标轨铁路的设计情况，结合中国铁路设计标准，对项目线路、轨道、路基、桥梁等专业的设计标准的选取进行了简要探讨，乌干达东线标轨铁路在乌国内是极为重要的基础设施建设，建成后将对乌干达的民生、经济、交通运输等有着极为重要的作用，项目拟采用中国标准，合理选择具体设计原则及参数对项目的推进极为重要，也将对中国标准“走出去”产生良好的示范效应，希望本文对乌干达东线标轨铁路部分专业设计情况的简要分析，能够对其他海外铁路项目的推动起到一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]闵柯，井国庆，董骁.中国铁路标准“走出去”的思考与建议[J].国际工程与劳务，2019（06）：51-54.

[2]柯锐勇.铁路线路设计考虑因素分析与发展探讨[J].工程建设与设计，2018（23）：112-113，116.

[3]王立生.铁路工程EPC管理模式浅析[J].价值工程，2018，37（09）：32-33.

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