鐵路用地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)分析研究

王棟

（杭州鐵路設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，浙江杭州 310043）

0 引言

近年來(lái)，鐵路系統(tǒng)不斷發(fā)展的同時(shí)，鐵路土地也在不斷擴(kuò)大。但既有鐵路用地往往處于無(wú)人管轄的狀態(tài)，不僅有當(dāng)?shù)卮迕褡鳛楦饔玫兀遗加薪ㄖ煌当I的現(xiàn)象發(fā)生，如若長(zhǎng)期擱置，必將大大增加鐵路用地被侵占、使用的風(fēng)險(xiǎn)，造成鐵路土地的價(jià)值流失。

如何合理利用鐵路用地，既滿(mǎn)足相應(yīng)鄰近營(yíng)業(yè)線的安全性、保護(hù)鐵路土地價(jià)值不再流失，又能在開(kāi)發(fā)利用后產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，是一個(gè)重要的問(wèn)題。對(duì)既有鐵路用地化零為整，結(jié)合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)環(huán)境和需求，因地制宜地開(kāi)發(fā)、利用已是當(dāng)務(wù)之急。

中國(guó)鐵路總就高速鐵路橋下的土地問(wèn)題，發(fā)布過(guò)《關(guān)于加強(qiáng)高鐵橋下土地保護(hù)性利用安全管理的意見(jiàn)》，文中明確了開(kāi)發(fā)及使用單位在加強(qiáng)高鐵橋下土地保護(hù)性利用安全管理及確保高鐵運(yùn)行的前提下，應(yīng)合理開(kāi)發(fā)鐵路土地，這有利于提升空置土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，加強(qiáng)鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。對(duì)于空置鐵路土地的保護(hù)性利用、開(kāi)發(fā)，對(duì)美化鐵路沿線環(huán)境、防止路外企業(yè)或個(gè)人非法侵占鐵路土地、避免非正常使用鐵路沿線土地空間，具有十分重要的意義和作用。

1 項(xiàng)目前期準(zhǔn)備

針對(duì)近年來(lái)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的需求以及土地開(kāi)發(fā)單位對(duì)投資收益率、回收年限等相關(guān)要求，同時(shí)結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目情況，業(yè)主使用階段業(yè)態(tài)需求大致可分為三類(lèi)：硬面化堆場(chǎng)項(xiàng)目、停車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目、小型汽車(chē)訓(xùn)練場(chǎng)項(xiàng)目。待確定業(yè)態(tài)需求后，即可開(kāi)展前期工作。

其一，確認(rèn)擬建項(xiàng)目所在地是否為鐵路土地范圍及土地權(quán)屬管轄部門(mén)，核實(shí)擬建項(xiàng)目區(qū)域與鐵路用地紅線之間的關(guān)系及退讓距離。

其二，確認(rèn)擬建項(xiàng)目區(qū)域與周邊營(yíng)業(yè)線的位置關(guān)系，確認(rèn)相對(duì)應(yīng)線路里程、高架線路的橋墩編號(hào)等，便于后期審查階段，設(shè)備管理單位了解現(xiàn)場(chǎng)。

其三，了解擬建項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。根據(jù)場(chǎng)地地勘報(bào)告（或周邊鄰近區(qū)域地勘報(bào)告）得知是否存在大量雜填土或土層分布不均勻的情況，可能對(duì)后期硬面階段產(chǎn)生不利影響。由于鐵路系統(tǒng)對(duì)電力、通信、信息、信號(hào)、貫通、自閉等管線的需求較多，應(yīng)勘察場(chǎng)地內(nèi)是否存在既有地下電纜管線標(biāo)樁及架空電纜，并與相關(guān)設(shè)備管理單位明確現(xiàn)場(chǎng)的電纜情況。

其四，了解擬建場(chǎng)地周邊環(huán)境及通道出入口情況，以便后期設(shè)計(jì)中對(duì)業(yè)態(tài)相關(guān)消防需求進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化。

2 場(chǎng)地做法比較及選擇

鐵路土地開(kāi)發(fā)硬面做法，一般分為混凝土硬面和瀝青硬面兩種，二者分別有各自的特點(diǎn)及優(yōu)、劣性。

2.1 混凝土硬面的特性

2.1.1 力學(xué)特性

就彈性模量及強(qiáng)度而言，柔性硬面的抗彎拉強(qiáng)度是混凝土硬面的6～7 倍。當(dāng)混凝土面層在荷載作用下，彎拉應(yīng)力超過(guò)其自身的極限抗彎拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土面層將會(huì)發(fā)生斷裂。同時(shí)，由于長(zhǎng)年累月的反復(fù)作用，使混凝土面層在還未達(dá)到極限抗彎拉強(qiáng)度時(shí)，就可能出現(xiàn)破壞。所以，設(shè)計(jì)混凝土硬面的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)依據(jù)混凝土抗彎拉強(qiáng)度值。

奧林巴斯的Tough系列三防相機(jī)一向是同類(lèi)產(chǎn)品的標(biāo)桿。TG-5擁有15米的防水深度以及2.1米的防摔高度，雖然數(shù)據(jù)上不算亮眼，不過(guò)其處于級(jí)別的中上水平。手柄上的深淺設(shè)計(jì)能夠保證舒適的握持姿勢(shì)，TG-5還有這次測(cè)試中唯一“真正”的模式轉(zhuǎn)盤(pán)。

2.1.2 溫度變化特性

混凝土硬面在實(shí)際使用中會(huì)隨溫度、濕度的變化而發(fā)生變形，出現(xiàn)收縮、膨脹或翹曲。在大面積混凝土硬面區(qū)域，此類(lèi)變形會(huì)產(chǎn)生約束，混凝土硬面內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使其表面拱起、脹裂。想要杜絕不規(guī)則的裂縫產(chǎn)生，減少溫度應(yīng)力帶來(lái)的影響，需在混凝土硬面設(shè)置脹縫和縮縫，硬面每隔6m 設(shè)置一道縮縫，每隔36m 設(shè)置一道脹縫，每日施工終了或澆筑混凝土過(guò)程中因故中斷澆筑時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向施工縫，其位置宜設(shè)在脹縫或縮縫處，接縫處采用瀝青料等合適的柔性材料填縫。

2.2 瀝青硬面的特性

2.2.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青硬面具有抵抗流動(dòng)、變形的能力。隨著室外溫度升高，瀝青硬面的強(qiáng)度和剛度均會(huì)下降。因此，為了確保在炎熱的夏季高溫條件下，瀝青硬面在行車(chē)荷載的持續(xù)作用下不產(chǎn)生車(chē)轍、鼓包等不良情況，瀝青硬面的高溫穩(wěn)定性尤為重要。

2.2.2 低溫抗裂性

瀝青硬面具有抗收縮裂縫（低溫情況）的能力。隨著室外溫度降低，瀝青硬面的勁度會(huì)增大，變膨能力會(huì)降低。在長(zhǎng)年累月的外部荷載作用下，部分應(yīng)力未得到釋放，日積月累，當(dāng)這部分應(yīng)力超過(guò)瀝青抗拉強(qiáng)度后，硬面便會(huì)開(kāi)裂，從而產(chǎn)生相應(yīng)的破壞。因此，瀝青硬面在低溫情況下，應(yīng)具有較低的勁度及較強(qiáng)的抗變形能力，以達(dá)到低溫抗裂性能要求。

2.2.3 水穩(wěn)定性

在受到雨水侵蝕以及外部荷載的反復(fù)作用下，瀝青面層仍具有很好的抗破壞能力。但是，瀝青自身的黏結(jié)力，以及不同粒徑瀝青面層之間的黏合力，都會(huì)因?yàn)橛晁臎_刷而降低，從而產(chǎn)生瀝青面層剝落的情況，導(dǎo)致硬面出現(xiàn)水損害。因此，瀝青硬面必須具備可靠的水穩(wěn)定性，才能保證在后期使用中的耐久性。

2.3 混凝土硬面與瀝青硬面的優(yōu)、缺點(diǎn)

表1 混凝土硬面與瀝青硬面優(yōu)、缺點(diǎn)

從上述兩種硬面的特點(diǎn)，并結(jié)合近年來(lái)具體的項(xiàng)目實(shí)施情況可知，鐵路土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目作為堆場(chǎng)及小型汽車(chē)訓(xùn)練場(chǎng)，均按混凝土硬面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、應(yīng)用，例如金華南貨場(chǎng)5 道新建雨棚及堆放場(chǎng)工程、長(zhǎng)興綜合物流園區(qū)鐵路物流基地配套工程露天堆場(chǎng)項(xiàng)目、杭州康橋小型汽車(chē)駕校訓(xùn)練場(chǎng)地項(xiàng)目、蕭山東方公司化工線專(zhuān)1 專(zhuān)3 間硬面化堆場(chǎng)項(xiàng)目等。

停車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目大都采用瀝青硬面標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用，例如杭州永寧貨場(chǎng)商品車(chē)停車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目、杭州康橋商品車(chē)鐵路物流基地項(xiàng)目、杭黃鐵路桐廬站鐵路停車(chē)場(chǎng)補(bǔ)強(qiáng)項(xiàng)目等。通過(guò)上述完成項(xiàng)目，總結(jié)兩類(lèi)硬面的相應(yīng)做法詳見(jiàn)圖1、圖2。

現(xiàn)有土地的開(kāi)發(fā)或更新、改造項(xiàng)目中，瀝青硬面做法基本采用半剛性基層形式，面層做法基本采用密級(jí)配瀝青混合料（AC）。根據(jù)項(xiàng)目的地質(zhì)資料對(duì)場(chǎng)地基層進(jìn)行分析，結(jié)合后期業(yè)態(tài)情況，壓實(shí)后的路層頂面設(shè)計(jì)回彈模量值不小于20MPa，水泥穩(wěn)定類(lèi)基層最小厚度為150mm，瀝青面層結(jié)構(gòu)分為單層式、雙層式、三層式（表面層、中面層、下面層）。單層式面層需加鋪封層作為抗滑磨耗層。

現(xiàn)有土地開(kāi)發(fā)或更新改造項(xiàng)目中，混凝土硬面面層做法基本采用普通水泥混凝土面層。相應(yīng)面層厚度根據(jù)交通等級(jí)、道路等級(jí)、變異水平等級(jí)等要求取值180～260mm。

混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以行車(chē)荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂，作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)。其表達(dá)式采用式（1）計(jì)算：

式（1）中：γc為混凝土硬面可靠度系數(shù)，根據(jù)所選項(xiàng)的可靠度及變異水平等級(jí)來(lái)確定；δpr為行車(chē)荷載疲勞應(yīng)力；δtr為溫度梯度疲勞應(yīng)力；fr為28d 齡期的水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

3 場(chǎng)地內(nèi)附屬設(shè)備、設(shè)施配置

3.1 場(chǎng)地出入口

堆場(chǎng)及停車(chē)場(chǎng)需考慮普通消防車(chē)的進(jìn)出條件，并滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中對(duì)消防車(chē)道的要求。堆場(chǎng)區(qū)域不宜少于2 處出入口，停車(chē)場(chǎng)區(qū)域應(yīng)根據(jù)實(shí)際停放車(chē)數(shù)量設(shè)置1～3 處出入口；小型汽車(chē)訓(xùn)練場(chǎng)地可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置出入口數(shù)量，一般設(shè)置1～2 處。

3.2 場(chǎng)地給排水及消防

3.2.1 場(chǎng)地面層應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)臋M坡及縱坡，將雨水有組織地排入排水系統(tǒng)中。場(chǎng)地坡度宜≥0.2%。設(shè)置坡度確有困難時(shí)，可采用多面坡度及相應(yīng)的排水措施。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地區(qū)的百年防洪水位進(jìn)行標(biāo)高，如涉及特殊區(qū)域，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于所在地百年洪水位0.5m。同時(shí)，應(yīng)盡量采取必要的防洪措施，保證場(chǎng)地的有序排水。設(shè)計(jì)場(chǎng)地需因地制宜，如場(chǎng)地外部或場(chǎng)地內(nèi)有無(wú)法填埋的較大匯水區(qū)域時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)布置邊溝或排洪溝，保證設(shè)計(jì)場(chǎng)地有組織地進(jìn)行排水。

3.2.2 城市建筑工程配置的機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)按國(guó)家《汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50067—2014）執(zhí)行。其中，露天室外停車(chē)場(chǎng)的消防主要設(shè)施為室外消火栓和滅火器。

3.2.3 根據(jù)室外停車(chē)場(chǎng)規(guī)范要求，當(dāng)停車(chē)數(shù)量不大于5 輛時(shí)，該停車(chē)場(chǎng)可不設(shè)置消防給水系統(tǒng)。例如，結(jié)合地區(qū)駕校實(shí)際使用情況調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，駕校教練夜晚常常隨訓(xùn)練車(chē)一并回家，駕校夜晚停車(chē)極少，因此在設(shè)計(jì)駕校時(shí)，可結(jié)合本規(guī)范不設(shè)計(jì)室外消防給水系統(tǒng)。其他類(lèi)停車(chē)場(chǎng)室外消防用水量分別為一是1、2 類(lèi)停車(chē)場(chǎng)不小于20L/S，二是3 類(lèi)停車(chē)場(chǎng)為15L/S，三是4 類(lèi)停車(chē)場(chǎng)為10L/S，此時(shí)，室外消防給水優(yōu)先選用市政低壓給水系統(tǒng)，消防給水管道內(nèi)的壓力，應(yīng)保證滅火時(shí)最不利點(diǎn)消火栓的水壓不小于0.1MPa。

3.2.4 除室內(nèi)無(wú)車(chē)道且無(wú)人員停留的機(jī)械式汽車(chē)庫(kù)外，其他汽車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)均應(yīng)配置滅火器。滅火器的配置設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50140—2005）的有關(guān)規(guī)定。該規(guī)范中，針對(duì)露天室外停車(chē)場(chǎng)或駕校模式的滅火器配置并無(wú)明確要求，滅火器配置場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)可參考規(guī)范中對(duì)汽車(chē)、大型拖拉機(jī)停車(chē)庫(kù)的定義，可參考室外露天停車(chē)場(chǎng)及駕校的滅火器的布置原則。室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)配置消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)時(shí)，滅火起配置修正系數(shù)可以乘以0.5。若按照實(shí)際計(jì)算，一個(gè)停車(chē)場(chǎng)按照手提式滅火器的保護(hù)距離分布滅火器，會(huì)造成干粉滅火器的布置過(guò)于分散，給后期運(yùn)行、管理及維修帶來(lái)極大不便。

綜合考慮，室外露天停車(chē)場(chǎng)火災(zāi)危險(xiǎn)性低于室外露天可燃物堆場(chǎng)，此時(shí)，我們可參考可燃物露天堆場(chǎng)的修正系數(shù)0.3，來(lái)布置室外露天停車(chē)場(chǎng)的滅火器，優(yōu)先選取推車(chē)式滅火器，同時(shí)局部配備手提式滅火器，方便普通人員應(yīng)急救援使用，從而達(dá)到合理的經(jīng)濟(jì)投入、布局效果及使用方式[2]。

3.2.5 電力照明需求應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際尺寸，在適當(dāng)位置設(shè)18～21m 投光燈，塔間距100～150m 為宜，并在四個(gè)方向各配置兩盞高壓鈉燈，以保證夜間作業(yè)。

4 既有營(yíng)業(yè)線的保護(hù)措施

其一，鄰近營(yíng)業(yè)線范圍是指距既有線路中心30m范圍內(nèi)的區(qū)域。鐵路土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目停車(chē)場(chǎng)和小型汽車(chē)駕校項(xiàng)目，應(yīng)在既有線路防護(hù)柵欄外側(cè)設(shè)置一道波形防撞護(hù)欄，其具體型號(hào)應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的車(chē)輛質(zhì)量與行車(chē)速度，通過(guò)動(dòng)能公式（Ek=1/2mV2）計(jì)算對(duì)應(yīng)動(dòng)能，并用所得動(dòng)能按照《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B05-01—2013）查找防護(hù)等級(jí)。以小型汽車(chē)為例，一輛速度為20km/h 小轎車(chē)，動(dòng)能為38500J，防護(hù)等級(jí)為三級(jí)的A 級(jí)波形防撞護(hù)欄，相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)防護(hù)能量為160kJ，滿(mǎn)足防護(hù)要求。

其二，對(duì)于鐵路安全保護(hù)區(qū)以?xún)?nèi)的橋下作業(yè)或下穿橋墩的通道，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離既有橋墩，并設(shè)置SS 級(jí)波形防撞護(hù)欄或防撞墻，保護(hù)既有鐵路高架橋墩的安全。

5 結(jié)語(yǔ)

鐵路土地合理、有序、可持續(xù)地開(kāi)發(fā)利用，是我國(guó)鐵路事業(yè)蒸蒸日上的強(qiáng)大助力。本文通過(guò)對(duì)既有項(xiàng)目中業(yè)主和使用單位的走訪調(diào)查，對(duì)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題和要點(diǎn)進(jìn)行梳理，逐步完善了對(duì)此類(lèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，希望未來(lái)在確保鐵路安全的大前提下，更合理地開(kāi)發(fā)、利用鐵路既有土地價(jià)值，實(shí)現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)兩者兼顧，完美共存。