有軌電車軌道行車區(qū)綠化鋪裝技術(shù)研究

楊壽軍

(中鐵四院集團(tuán)西南勘察設(shè)計(jì)有限公司， 650220， 昆明∥高級(jí)工程師)

有軌電車通常采用整體道床結(jié)構(gòu)，采用地面敷設(shè)方式。其軌道結(jié)構(gòu)的鋪裝有硬化鋪裝和綠化鋪裝等技術(shù)。綠化鋪裝充分體現(xiàn)了“綠色、協(xié)調(diào)、創(chuàng)新”的發(fā)展理念，從根本上改變了軌道結(jié)構(gòu)“灰色、黑色”的傳統(tǒng)面貌，增強(qiáng)了城市的綠色生命氣息和美感，是有軌電車地面敷設(shè)區(qū)段的重要發(fā)展方向。但目前對(duì)綠化鋪裝暫未形成統(tǒng)一的鋪裝標(biāo)準(zhǔn)，專門針對(duì)有軌電車軌道行車區(qū)的鋪裝鮮有研究。

本文結(jié)合有軌電車路基本體結(jié)構(gòu)及軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，以及行車安全、系統(tǒng)排水、綠化、養(yǎng)護(hù)等多方面的需求，對(duì)軌道行車區(qū)綠化鋪裝進(jìn)行了綜合分析，提出了一種系統(tǒng)的、全面的有軌電車軌道行車區(qū)綠化鋪裝技術(shù)。該技術(shù)有效地將軌道結(jié)構(gòu)與綠化鋪裝(種植)技術(shù)進(jìn)行了融合，提升了城市軌道交通綠化的整體功效，可為城市軌道交通綠化鋪裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一提供參考。

1 有軌電車地面敷設(shè)區(qū)段的路基結(jié)構(gòu)和軌道結(jié)構(gòu)

有軌電車路基型式主要為埋入式路塹、局部路堤，以及軌頂與地面基本平齊等3種形式(見圖1)，路基頂面一般設(shè)計(jì)為平面。

a) 軌頂與地面基本齊平整體式

b) 路塹整體式

c) 路堤整體式

有軌電車地面敷設(shè)區(qū)段一般采用整體道床結(jié)構(gòu)，其外觀整潔、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，且養(yǎng)護(hù)維修工作量少、維修成本低，綜合經(jīng)濟(jì)效益好，能較好地適應(yīng)有軌電車運(yùn)營時(shí)間長、維修時(shí)間短的特點(diǎn)。

有軌電車地面敷設(shè)區(qū)段整體道床根據(jù)鋪裝形式的不同，可分為綠化鋪裝整體道床(見圖2)和硬化鋪裝整體道床(見圖3)。

單位：mm圖2 綠化鋪裝地段整體道床橫斷面圖

單位：mm圖3 瀝青混凝土鋪裝地段整體道床橫斷面圖

綠化鋪裝為在整體道床軌道鋪設(shè)完成后在其上方的有軌電車用地范圍內(nèi)實(shí)施綠化，以滿足有軌電車景觀設(shè)計(jì)需要，以及突出綠色環(huán)保的特性。目前國內(nèi)外有軌電車軌道多采用此種鋪裝形式。

2 有軌電車軌道行車區(qū)綠化鋪裝的主要影響因素

基于上述路基結(jié)構(gòu)與軌道結(jié)構(gòu)，本文認(rèn)為影響綠化鋪裝的主要因素有路基結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)、限界需求、排水要求、綠植灌溉需求及養(yǎng)護(hù)維修便利性需求等。

1) 路基結(jié)構(gòu)。綠化鋪裝需以不影響路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為基礎(chǔ)條件，這就要求軌道綠化鋪裝的植物不宜選取灌木，不能選取喬木，宜選取草本植物。因灌木和喬木一般根系較發(fā)達(dá)，根系的生長將會(huì)破壞路基本體，從而影響路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2) 軌道結(jié)構(gòu)。軌道結(jié)構(gòu)直接承受列車荷載，有軌電車系統(tǒng)多采用整體道床結(jié)構(gòu)，其用地范圍內(nèi)具備利用軌道結(jié)構(gòu)之間的空間進(jìn)行綠化鋪裝的條件。

3) 限界要求。綠化鋪裝可以美化環(huán)境，但必須以不影響行車安全為準(zhǔn)則，植被不能侵限。

4) 澆灌需求。綠化鋪裝設(shè)置于軌道結(jié)構(gòu)上，與原狀土之間有路基結(jié)構(gòu)、軌道板等隔離，無法從地表直接吸取水分。為保證綠化植被的正常生長，需要布設(shè)澆灌系統(tǒng)。

5) 排水要求。道床結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定直接影響行車安全，及時(shí)有效地排除積水是保持道床穩(wěn)定的重要保障，故在進(jìn)行綠化鋪裝時(shí)須配置完善的排水系統(tǒng)。

6) 養(yǎng)護(hù)維修。為保證軌道狀態(tài)良好，保證列車安全、平穩(wěn)運(yùn)行，需對(duì)軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)。養(yǎng)護(hù)維修主要包括軌道結(jié)構(gòu)各組成部件的更換、修理，預(yù)防和消除軌道在列車動(dòng)力作用及其他影響下所產(chǎn)生的變形、病害等的經(jīng)常維修工作。這就要求在進(jìn)行綠化鋪裝時(shí)充分考慮軌道結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修需求，為軌道結(jié)構(gòu)的日常養(yǎng)護(hù)提供便利條件。

3 有軌電車綠化鋪裝的關(guān)鍵技術(shù)

1) 有軌電車以地面敷設(shè)為主，將路基本體、軌道結(jié)構(gòu)與綠化鋪裝進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，使其相互支撐，做到既節(jié)約工程投資、又美化軌道環(huán)境的作用。

2) 軌道結(jié)構(gòu)厚度有限，軌道結(jié)構(gòu)之間的寬度較小，因此，在有限的空間內(nèi)通過合理布局，使軌道結(jié)構(gòu)盡量簡單、易于實(shí)施，同時(shí)滿足軌道結(jié)構(gòu)的承載需求，滿足表層植被的生長需求，同時(shí)又盡量減少投資成為該項(xiàng)技術(shù)需要解決的主要問題。

3) 該技術(shù)的難點(diǎn)在于后期對(duì)綠化鋪裝的養(yǎng)護(hù)和管理，因此，在有效控制養(yǎng)護(hù)和管理工作量的同時(shí)，需重點(diǎn)考慮提升綠化、美化效果。

4) 基于“綠化需水、軌道防水”的特點(diǎn)，設(shè)置1套既能及時(shí)給綠化鋪裝補(bǔ)水，又能將多余水分及時(shí)排出軌道結(jié)構(gòu)以外，確保綠化植被水分需求的同時(shí)保持軌道整潔是本技術(shù)需解決的主要問題。

4 有軌電車綠化鋪裝技術(shù)方案

4.1 路基結(jié)構(gòu)及軌道結(jié)構(gòu)方案

1) 綠化鋪裝下層為路基基床。通過荷載計(jì)算，路基基床厚度一般采用1.2 m即可滿足承載力的需求(特殊路基區(qū)段除外)。

2) 為保證道床結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在路基基床以上設(shè)置1層鋼筋混凝土墊層，以滿足路基不均勻沉降的要求。根據(jù)荷載計(jì)算確定墊層厚度，一般情況下墊層厚0.2 m即可滿足使用需求。

3) 鋼筋混凝土墊層以上為軌道結(jié)構(gòu)。以有軌電車承軌臺(tái)式整體道床(見圖4)為例進(jìn)行研究，軌道結(jié)構(gòu)厚0.5 m，經(jīng)計(jì)算得到軌道梁寬度為0.8 m。該整體道床結(jié)構(gòu)自重較輕，可減輕軌道結(jié)構(gòu)恒載，減少整體道床混凝土用量。

4) 為滿足行車安全，有軌電車左、右線的線間距最小值取3.8 m，具體見圖4。

單位：mm

4.2 綠化鋪裝方案

由上述路基結(jié)構(gòu)及軌道結(jié)構(gòu)布設(shè)方案可以看出，路基面以上、軌面以下，即軌道結(jié)構(gòu)間還存在空間。若將其空置，則軌道結(jié)構(gòu)將直接暴露于視野當(dāng)中，使得美觀性較差。列車運(yùn)行時(shí)，其與軌道之間產(chǎn)生的噪聲亦會(huì)無阻礙地進(jìn)行傳播。本次研究結(jié)合軌道結(jié)構(gòu)及綠化草體生長的特性，在軌道結(jié)構(gòu)之間填筑土體，在土體表層種植草坪或匍匐類低矮常綠植被。有軌電車軌道行車區(qū)綠化鋪裝斷面和綠化鋪裝分層如圖5所示。綠化鋪裝層(見圖5 b))從上往下依次為：① 草坪層——常綠草坪或匍匐類植被，高度以3～5 cm為宜；② 格柵層——塑料蜂窩空心網(wǎng)格層、玻璃鋼格柵及類似結(jié)構(gòu)層，厚度以2.5 cm為宜，主要功能是確保草坪層和園土層表面平整，方便工作人員在軌行區(qū)走行，以及進(jìn)行日常檢查及養(yǎng)護(hù)作業(yè)，避免雨天及雨季工作人員在軌行區(qū)走行以及進(jìn)行維護(hù)作業(yè)時(shí)濕陷園土層；③ 園土層——厚度為20 cm，需含有30%～50%的有機(jī)質(zhì)，能為上層植被持續(xù)提供養(yǎng)分，并具備一定的儲(chǔ)水、保水功能；④ 保水層——厚度為2 cm，主要為防止園土層水分快速流失，以及為園土層持續(xù)提供水分，確保表層植被的水分供給，同時(shí)防止土體下滲；⑤ 沙土層——厚度為10 cm，主要功能為承上啟下，確保滲水能及時(shí)下滲，又能過濾園土層的顆粒物；⑥ 碎石排水層——厚度不小于10 cm，起到暗溝的作用，可以將多余的滲水及時(shí)排走。

4.3 養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

4.3.1 澆灌及養(yǎng)料供給系統(tǒng)

為有效提升澆灌及養(yǎng)料供給效率，同時(shí)提升資源利用效率，分別考慮在線路中心及兩側(cè)布設(shè)智能噴淋澆灌系統(tǒng)(見圖6)。通過該系統(tǒng)對(duì)綠化鋪裝進(jìn)行日常早晚澆水，以及不定期澆灌營養(yǎng)液，以實(shí)現(xiàn)給植被補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)的需求。

單位：mm

b) 綠化鋪裝分層圖圖5 有軌電車軌道行車區(qū)綠化鋪裝斷面和綠化鋪裝分層圖

圖6 澆灌及養(yǎng)料供給系統(tǒng)橫斷面示意圖

4.3.2 日常維護(hù)

本次研究綠化植被考慮采用割草機(jī)械利用天窗時(shí)間進(jìn)行定期修剪，以確保綠化的整體效果和美觀性。本文描述的園土層頂面的格柵層不僅可以平整園土層表面，確保植被高度統(tǒng)一；而且可以給作業(yè)人員提供作業(yè)通道，提升修剪作業(yè)效率。

4.4 排水系統(tǒng)

本次研究綠化鋪裝層采用了分層布設(shè)技術(shù)，使其具備保水、滲水、排水等功能。同時(shí)為確保軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)不積水，保持軌道結(jié)構(gòu)的整潔，結(jié)合軌枕的布設(shè)，沿線路縱向每8～10 m布設(shè)1條透水管，通過透水管將軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)的積水及時(shí)引排至排水溝等排水系統(tǒng)內(nèi)，見圖7。

5 綠化鋪裝技術(shù)方案的特點(diǎn)

1) 點(diǎn)綴了軌道結(jié)構(gòu),增加了城市綠化面積，美化了城市空間。

2) 將軌道結(jié)構(gòu)與綠化有機(jī)結(jié)合，充分利用軌道結(jié)構(gòu)之間的空間，構(gòu)筑了綠色軌道，布局較為合理。

圖7 排水系統(tǒng)橫斷面示意圖Fig.7 Diagram of drainage system cross-section

3) 綠化鋪裝各結(jié)構(gòu)層取材方便、施工簡單。

4) 格柵層為表層土體的平整提供了有力保障，便于檢修人員走行。

5) 園土層厚度達(dá)到20 cm，能夠較充分地起到保水、儲(chǔ)水的功能，為表層草體持續(xù)提供養(yǎng)分，保證表層草體活力。

6) 底層的沙土層和碎石排水層能及時(shí)排除多余水分，保證道床面不積水，從而使道床保持整潔。

7) 綜合考慮了養(yǎng)護(hù)需求和排水功能。

6 結(jié)語

本文提出的綠化鋪裝技術(shù)方案，能提升有軌電車軌道行車區(qū)的美觀性，開啟了“綠色軌道”、“美麗軌道”建設(shè)的新模式；同時(shí)在一定程度上提升了城市綠化面積，降低了有軌電車噪聲及振動(dòng)影響。該技術(shù)方案具有一定的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展前景廣闊。