!-- Архив -->






 
Станция Белгород - Расписание поездов » Железные дороги » Железнодорожный путь и путевое хозяйство » Земляное полотно и его поперечные профили. Водоотводные устройства
 
 
Земляное полотно и его поперечные профили. Водоотводные устройства
30124 просмотров   

 (голосов: 5)
 
Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооруже­ний, получаемых в результате обработки земной поверхности и пред­назначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устой­чивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на земную поверхность путь не укладывают вследствие ее неровностей. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ. Выполнение указанных требований дости­гается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очерта­ний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.
Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется по­перечным профилем земляного полотна. Различают типовые и индиви­дуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили в свою очередь делятся на нормальные и специальные. Нормальные профили применяются при сооружении земляного полотна на надеж­ном основании из обычных грунтов. Специальные профили исполь­зуются в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лёссов, скальных грунтов, болот и т. п. Индиви­дуальные профили применяются в сложных топографических, гид­рологических геологических и климатических условиях и при высо­те откосов более 12 м. При этом все размеры обосновываются конкрет­ными расчетами.
Типовой нормальный профиль насыпи приведен на рис. 21. Верх­няя часть, на которую укладываются балласт, шпалы, рельсы, назы­вается основной площадкой. На однопутных линиях основная пло­щадка имеет форму трапеции шириной поверху 2,3 м и высотой 0,15 м, а на двухпутных — форму равнобедренного треугольника высотой 0,2 м.
Минимально допустимая ширина основной площадки однопутных линий на эксплуатируемой сети железных дорог СССР, а также уста­новленная для вновь строящихся линий приведена в табл. 7. На двух­путных и многопутных линиях ширина основной площадки увеличи­вается на расстояние между осями крайних путей (на двухпутных линиях — на 4,1 м, а на трехпутных — на 9,1 м).
Полоса земли, на которую опирается насыпь, является ее основа­нием. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием — подош­вой   откоса.
 
Земляное полотно и его поперечные профили
 
Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до ее ос­нования по оси (см. рис. 21). Горизонтальная проекция линии откосаназывается его заложением, а отношение высоты откоса к за­ложению — крутизной откоса. Крутизна откосов должна обес­печивать надежную их устойчивость и устанавливается в зависимости от высоты насыпи, свойств грунтов, геологических, гидрологиче­ских и климатических условий местности. Большое распространение имеют откосы крутизной 1 : 1,5, называемые полуторными.
 
Поперечный разрез насыпи
 
Рис. 21. Поперечный разрез насыпи: 1 — водоотводная канава; 2 — бровка; 8 — обочина; земляное полотно; 5 — балластный слой; 6 — откос; 7 — берма; 8 — резерв
 
Отвод поверхностных вод от насыпей, сооружаемых из привозного грунта, осуществляется продольными водоотводными канавами шири­ной по дну и глубиной не менее 0,6 м, которые при поперечном укло­не местности до 0,04 сооружаются с обеих сторон, а при большем ук­лоне— только с нагорной (верхней) стороны. Если насыпь возводит­ся из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды от полотна используются образующиеся при этом спланированные углубления, называемые резервами. Дну резервов и водоотвод­ных канав придают продольный уклон не менее 20/00.
Полоса земли от подошвы откоса до водоотводной канавы или резер­ва называется бермой. Со стороны будущего второго пути на одно­путных линиях ширина бермы принимается не менее 7,1 м, а с про­тивоположной стороны — не менее 3 м. Для отвода воды от насыпи берма имеет уклон 0,02—0,04.
Поперечный разрез выемки
рис. 22. Поперечный разрез выемки:
1 - кавальер; 2 - забанкетная канава; 3 - откос кавальера; 4 - банкет; 5 - бровка откоса; 6 -обочина; 7 - балластный слой. 8 - кювет, 9 - бровка основной площадки; 10 -основная площадка; 11 - откос выемкн
 
Типовой поперечный профиль выемки приведен на рис. 22. Основ­ная площадка при этом имеет те же размеры, что и при насыпи. С каж­дой стороны основной площадки земляного полотна в выемках устра­иваются продольные канавы для отвода воды, называемые кюве­тами. Они имеют глубину не менее 0,6 м, ширину по дну не менее 0,4 м и продольный уклон дна не менее 20/00. Вынутый при сооружении выемки грунт, не используемый для сооружения насыпи в другом ме­сте, укладывается за откосом выемки с нагорной стороны в правиль­ные призмы, называемые кавальерами. Для перехвата и от­вода притекающих к выемке поверхностных вод за кавальерами со­оружаются нагорные канавы, а на полосе между кавальером и бров­кой откоса выемки отсыпается банкет с поперечным уклоном в сто­рону от откоса для отвода воды взабанкетную канаву. В неустойчивых грунтах, а также в стесненных условиях вместо водоотводных каназ и кюветов устраиваются лотки, которые могут быть железобетон­ные, бетонные, каменные или деревянные, а по форме — трапецеидаль­ные, прямоугольные, полукруглые и треугольные.
В пределах станций поверхностные воды отводят поперечными н продольными водоотводами, которые в местах работы людей делают закрытыми. На крупных станциях для продольного отвода воды про­кладывают коллекторы и канализационные трубы, а в районах с ин­тенсивными осадками, кроме того, устраивают ливневую канализа­цию. Для перехвата и отвода грунтовых вод от земляного полотна или понижения их уровня предусматриваются специальные дренаж­ные устройства, которые могут быть открытого типа в виде дренажных канав или лотков или закрытого типа в виде подкюветных дренажей, дренажных галерей и штолен.
Дренаж (рис. 23) представляет собой траншею, заполненную дре­нирующим материалом — крупным песком, гравием, щебнем, в ниж­ней части которой обычно укладавается дрена — труба с отверстия­ми для поступления в нее воды. Для защиты от попадания поверх­ностнои воды верхняя часть дре­нажа заполняется утрамбованной глиной, которая во избежание сме­шивания отделяется от дренирую­щего заполнителя двумя слоями дерна. В последние годы приме­няется дренаж конструкции ВНИИЖТа с керамзитовым трубо-фильтром; для его сооружения создана специальная машина. Для предохранения земляного полотна от размыва водой и выдувания вет­ром его откосы и бермы укреп­ляют. Наиболее простым способом укрепления незатапливаемых от­косов земляного полотна являет­ся посев многолетних трав с гу­стой стелющейся корневой систе­мой. При небольшом периодиче­ском затоплении применяют одер-новку откосов сплошную или в клетку, для чего предварительно срезанные куски дерна закрепляют на откосах деревянными спицами.
Хорошо противостоят воздей­ствию текущей воды древесно-кустарниковые насаждения, которые применяют при периодических затоплениях в благоприятных климатических условиях. Надеж­но защищают затопляемые отко­сы от размыва мощение камнем, каменная наброска в плетневых клетках и габионы — проволочные ящики, загруженные камнем. Од­нако эти способы укрепления зем­ляного полотна требуют больших затрат ручного труда.
Прочным и надежным укрепле­нием, позволяющим полностью ме­ханизировать изготовление и ук­ладку, являются железобетонные плиты (рис. 24). На строительстве БАМа, кроме того, предусматрива­ется использование гибких желе­зобетонных решеток и плит, лучше работающих в условиях вечной мерзлоты и сейсмичности. Тип ук­репления земляного полотна выби­рают исходя из особенностей грунтов, степени затопляемости и ско­рости воды, наличия дешевых   местных   материалов,  возможности механизации   работ.  Бровка  земляного полотна   в местах разлива вод должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной  высоты наката волны при сильных ветрах.
Для обеспечения устойчивости насыпей на крутых косогорах, а также для закрепления неустойчивых откосов применяют подпор­ные стены, пригружающие контрбанкеты и контрфорсы (рис 25), сооружаемые по индивидуальным проектам применительно к гидро­логическим особенностям каждого объекта.
Опыт строительства железных дорог в горных районах Сибири показал, что в ряде случаев вместо укладки на крутых неустойчивых косогорах целесообразнее размещать земляное полотно у их подошвы, отсыпая насыпи скальным грунтом в русле реки (рис. 26). Такие ре­шения нашли применение и в проекте Байкало-Амурской магистрали при прокладке трассы в долинах рек Олекмы, Нюкжи и др.
Особые требования предъявляются к обеспечению устойчивости земляного полотна в районах вечной мерзлоты и, в частности, на БАМе, где на отдельных участках вечная мерзлота углубляется до 200 м и более. Здесь распространены глинистые и сильно переувлажненные грунты с низкой несущей способностью, которые при подтаивании подстилающих их вечномерзлых слоев дают значительные осадки. В этих условиях основные требования при сооружении земля­ного полотна направлены на сохранение вечной мерзлоты в ее есте­ственном состоянии, что надежно обеспечит необходимую устойчи­вость земляного полотна. Для этого стремятся сохранять моховой и дерновой покров в основаниях насыпей и на прилегающей полосе от­вода, не допускать валку деревьев с корнями и корчевку пней. В не­обходимых случаях деревья следует спиливать, а кустарник срезать бульдозерами в зимнее время. Высота насыпей при этом определяется специальным теплотехническим расчетом, а их конструкция преду­сматривает уширенную основную площадку для компенсации осадок подъемкой пути на балласт.
 
Подкюветный дренаж

Рис. 23. Подкюветный дренаж;
1 - одиночное мощение; 2 - утрамбован¬ный глинистый грунт; 3 - два слоя дерна; 4-крупнозернистый песок; 5 - щебень или гравий; 6 - щебень или галька; 7 - дренажная труба; 8 -деревянная доска
 
Укрепление откоса насыпи железобетонными плитами

Рис. 24. Укрепление откоса насыпи железобетонными плитами:
1 - уровень высоких вод; 2 - железобетон¬ные плиты; 3 - обратный фильтр; 4 - бетонный упор


Контрфорс в откосе выемки

Рис. 25. Контрфорс в откосе выемки


Контрфорс в откосе выемки

Рис. 26. Поперечный профиль насыпи из скального грунта, отсыпанной в русло реки

 


Другие новости по теме:

  • Деформации земляного полотна и борьба с ними
  • Трубы. Тоннели. Подпорные стены. Регуляционные сооружения
  • Искусственные сооружения, их виды и назначение
  • Основные элементы пути
  • Балластный слой