Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Величина земляного откоса насыпи

Проектирование земляного полотна высокой насыпи (глубокой выемки)

Индивидуальный поперечный профиль земляного полотна, согласно СНиП 2.05-02-85 * [1], проектируется при высоте насыпи или глубине выемки более 12 м.

Основные рекомендации по проектированию откоса сводятся к следующему [2]:

1. Крутизна откоса, характеризуемая коэффициентом заложения откоса m,должна увеличиваться сверху вниз от значения m = 1,5 с шагом 0,25 через каждые 6 м (рис. 1, а).

2. Бермы шириной 2–3 м с уклоном 20–30 ‰ устраивают, начиная с нижнего откоса, через каждые 6 м (рис. 1,б).

3. Откосы выемок глубиной более 12 м проектируют аналогично откосам высоких насыпей. Однако ввиду большей устойчивости откосов, устраиваемых в грунтах естественного сложения, бермы устраивают значительно реже.

Рис. 1. Откосы переменной крутизны:

а – с переменной крутизной откосов(без берм);

б – с бермами; 1 берма

Расчетные характеристики грунта насыпи (табл. 1) следует принять по табл. 1, прил. 1.

Наименование показателяОбозначениеЕдиница измеренияВеличина
Проектная высота насыпи по оси дорогиHнасм
Грунт насыпи
Плотность грунта для возведения насыпиγкН/м 3
СцеплениеСкПа
Угол внутреннего тренияφград

Разрушение земляного полотна, как правило, начинается с обрушения откоса, которое происходит по поверхностям скольжения, близким к круглоцилиндрическим.

Устойчивость земляного полотна оценивается в условиях плоской задачи, то есть рассматривается массив грунта, расчлененный плоскостями, перпендикулярными оси дороги, протяженностью 1м.

Обрушение откосов происходит под влиянием внешних нагрузок (автомобилей и др.) и собственного веса грунтового массива.

По ГОСТ [3] в качестве нагрузки от автотранспорта принимают нагрузку НК, которая представляет одиночную четырехосную тележку с нагрузкой на каждую ось 18 К в кН (рис. 2).

Рис. 2. Схема нормативной нагрузки для расчета устойчивости земляного полотна

Для расчета земляного полотна автомобильных дорог всех категорий класс нагрузки К = 8,3.

При расчете устойчивости откосов насыпи временная нагрузка от транспорта приводится к эквивалентному слою грунта земляного полотна.

Толщину эквивалентного слоя грунта вычисляют по формуле

где D = 3,6 м – база нормативной нагрузки НК, м;

c = 2,7– колея нормативной нагрузки НК, м;

– плотность влажного грунта, кН/м 3 .

Эквивалентный слой грунта располагается на всей ширине земляного полотна (рис. 3).

Величина земляного откоса насыпи

ОСОБЕННОСТИ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ И ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА УЗКОКОЛЕЙНОГО ПУТИ

Основным отличием поперечного профиля земляного полотна УЖД от поперечного профиля автомобильных дорог является его небольшая ширина (рис. 9.10). В соответствии с СНиП 2.05.07—85 ширина основной площадки поверху В на прямых участках пути с открытым балластным слоем после осадки дол-жна быть следующей: на всех путях с поездным характером движения I категории 4,0/3,8 м, II категории 3,8/3,6 м, III категории 3,5/3,3 м, на внутренних путях с маневровым характером движения 3,2/3,0 м, на внутренних путях со сроком эксплуатации до 5 лет 3,0/2,7 м. Здесь в числителе ширина основной площадки земляного полотна при использовании для его возведения грунтов глинистых и слабодренирующих песков мелких и пылеватых, в знаменателе — при использовании для земляного полотна скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтов. Поэтому при средней высоте насыпи 1 м для устройства 1 км лесовозной УЖД требуется 5,8 тыс. м3 грунта. Небольшая ширина земляного полотна на УЖД позволяет при воз-ведении насыпей обходиться односторонними резервами и тем значительно уменьшать и площадь корчевки и ширину необходимой просеки.

Рис. 9.10. Конструкция земляного полотна лесовозных УЖД:
а — поперечный профиль насыпи высотой до 6 м при поперечном уклоне местности 1; 1,5; б — основная площадка земляного полотна на перегоне; в — то жена станции

Ширину выемок понизу при устройстве подпорных стенок, а также выемок в устойчивых скальных породах допускается уменьшать так, чтобы расстояние от оси пути до подпорных стен или откосов на уровне подошвы шпал было не менее 2,25 м в одну и 2 м в другую сторону. На кривых участках пути ширина земляного полотна должна увеличиваться с наружной стороны кривой на 0,2 м при радиусах 600 м и менее на путях I и II категорий и 300 м и менее на путях III категории и на внутренних путях при движении поездов со скоростью более 15 км/ч. На станционных и погрузочно-выгрузочных путях (рис. 9.10, в) такое уширение не делается. Верх однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов оформляется в виде сливной призмы трапецеидального сечения, имеющей ширину поверху 1,2 м (т. е. меньше длины шпалы), высоту 0,1 м и основание равное ширине основной площадки земляного полотна. Если земляное полотно сооружается на два пути, сливная призма устраивается в виде треугольника высотой 0,15 м. Если земляное полотно отсыпается из скальных или дренирующих грунтов, то его верх устраивается горизонтальным. Бровка земляного полотна должна возвышаться над наивысшим уровнем грунтовых вод или над уровнем длительного (более 20 сут) стояния поверхностных вод на величину, достаточную для предохранения земляного полотна от пучения и просадок (см. табл. 5.6). Между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва или водоотводной канавы должна быть берма не менее 2 м (а на болотах
3 м) с уклоном поверхности 0,02 в сторону резерва или канавы.

Глубина нагорных и продольных канав и их ширина по дну должны быть не менее 0,6 м, а на лесовозных ветках 0,5 м. Глубина кюветов не менее 0,5 м и ширина по дну не менее 0,4 м. Насыпи на болотах должны возводиться из дренирующих грунтов, причем их высота над поверхностью болота после осадки должна быть не менее 0,6 м при посадке насыпи на минеральное дно и 0,8 м при сохранении торфа или частичном выторфовывании. Лесовозные усы и ветки зимнего действия устраивают в нулевых отметках с производством лишь срезки и засыпки местных неровностей рельефа. При производстве земляных работ большая часть насыпей обычно возводится бульдозерами. В этом случае крутизну откосов насыпи следует принимать 1 :3. При благоприятных грунтовых условиях допускается, чтобы откос насыпи переходил в откос резерва без оставления берм. Насыпь должна отсыпаться слоями в 0,20. 0,25 м. Для укатки следует использовать катки с реверсивным движением, так как в противном случае потребуется создавать специальные разворотные площадки в связи с узкой шириной земляного полотна. Для

создания трапецеидальной сливной призмы необходимо устраивать специальный скребок (утюг из брусьев и рельсов, уложенных на ребро). Такой скребок протаскивается по поверхности земляного полотна.

Основание насыпи (выемки)

Лекция 8

ТЕМА 5. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

(РП Ситников, Кузнецов) Виды грунтов земляного полотна. Основные физико-механические свойства грунтов, влияющие на их работу в земляном полотне и сопротивление нагрузкам: капиллярное поднятие, влажность и влагоемкость, подверженность пучению и пр. Сопротивление грунтов нагрузкам. Модуль деформации и модуль упругости грунта.

Основы проектирования земляного полотна. Климатические факторы, влияющие на работу дороги. Ландшафтно-географические зоны РФ и дорожно-климатическое районирование. Роль грунтовых условий в обеспечении прочности и устойчивости прочности земляного полотна.

Читать еще:  Наружный откос угловой exter 60х94х8 мм

Источники увлажнения и водно-тепловой режим земляного полотна. Грунтовые воды, их движение и сезонные колебания уровня. Прерывающие и понижающие дренажи. Заносимость земляного полотна снегом. Необходимое возвышение дороги над окружающей местностью. Расположение грунтов в земляном полотне. Прочность и устойчивость земляного полотна. Обеспечение устойчивости откосов земляного полотна. Укрепление откосов земляного полотна от размыва и выветривания.

Технологии возведения земляного полотна. Способы возведения земляного полотна. Линейные и сосредоточенные работы. Возведение земляного полотна бульдозером, скрепером, грейдером, автовозкой. Разработка выемок.

Способы уплотнения земляного полотна. Конструкции механизмов, используемых для уплотнения земляного полотна. Контроль качества уплотнения. Влияние недоуплотнения земляного полотна на работу дороги.

5.1.Элементы земляного полотна и общие требования к нему. Земляное полотно – это конструктивный элемент автомобильной дороги, обеспечивающий её проектное положение, прочность, устойчивость, незаносимость и безопасность движения по ней. Земляное полотно устраивают в виде насыпей или в выемках. Высоту насыпей и глубину выемок определяют в результате проектирования продольного профиля. Наиболее рациональное решение при сложном рельефе получают при проектировании продольного профиля совместно с земляным полотном. Основные элементы земляного полотна (рис 5.1):

верхняя часть земляного полотна 1(рабочий слой) — зона, ограниченная по высоте снизу глубиной, равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м, считая от верха покрытия; для выемок, участков с нулевыми отметками или низких насыпей в рабочий слой могут попадать грунты в природном залегании с ненарушенной структурой;

откосная часть 2— зоны, ограниченные поверхностями откосов и вертикалями, проходящими через бровки насыпей или выемок; снизу откосные зоны ограничены основанием насыпи или выемки;

ядро насыпи 4— зона, расположенная ниже рабочего слоя и ограниченная снизу основанием насыпи, а с боков — вертикалями, проходящими через бровки насыпи;

основание насыпи 3— зона, расположенная под насыпью в пределах естественной грунтовой толщи; мощность основания, принимаемую в расчет, устанавливают в зависимости от инженерно-геологических условий, в частности — от свойств грунтов, но не менее ширины насыпи по низу;

основание выемки 3′— зона, расположенная ниже нижней границы рабочего слоя; мощность основания, учитываемую при проектировании, устанавливают в зависимости от инженерно-геологических особенностей грунтового массива и может достигать размера, равного заложению откоса.

Рабочий слой

(верхняя часть земляного полотна)

Ядро насыпи

Откосные части

Основание насыпи (выемки)

Рис. 5. 1 Элементы земляного полотна

В состав земляного полотна входят также система поверхностного водоотвода (лотки, кюветы, канавы) и различного типа специальные удерживающие и поддерживающие конструкции, предназначенные для обеспечения устойчивости самого земляного полотна или склонов, на которых оно расположено.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и стабильным, т.е. его элементы не должны разрушаться или давать деформации, недопустимые с точки зрения нормальных условий эксплуатации дороги с учетом условий и срока ее службы. Для обеспечения устойчивости различных элементов земляного полотна предусматривают соответствующие мероприятия, отвечающие механизму нарушения прочности и устойчивости данного элемента, назначаемые с учетом местных условий, а также категории дороги, типа дорожной одежды и др. В число таких мероприятий входят:

соответствующий выбор грунтов для насыпей;

обеспечение правильного расположения и требуемой степени уплотнения грунта;

защита грунта от источников увлажнения устройством дренажей, гидроизоляции и т.д.;

защита от опасных температурных воздействий, от эрозии, волновых воздействий, путем правильного назначения геометрических параметров, конструкции поперечного сечения, а также высоты насыпей и глубины выемок.

При назначении конструкции земляного полотна учитывают категорию дороги, тип дорожной одежды, высоту насыпи или глубину выемки, свойства грунтов, используемых в земляном полотне, особенности инженерно-геологических условий того или иного участка дороги (характер и условия залегания грунтов, наличие подземных и поверхностных вод, возможное влияние опасных геологических процессов и т.д.), комплекс природных особенностей района строительства. Кроме того, учитывают условия производства работ (сезонность, наличие строительной техники, сроки производства работ и т.д.), а также опыт эксплуатации дорог в данном районе. Геометрическая форма земляного полотна и его конструкция должны способствовать незаносимости дороги снегом, безопасности движения, а также отвечать эстетическим и экологическим требованиям. При проектировании применяют либо типовые конструкции земляного полотна либо индивидуальные решения.

Ответы на экзаменационные вопросы (Земляное полотно в районах вечной мерзлоты. Расчёт глубины заложения одностороннего дренажа. Проектирование дренажа (трасса, продольный профиль, элементы траншеи и смотровые колодцы). Термозащитные устройства и покрытия. Общие понятия о теплотехническом расчёте защитных покрытий и устройств.) , страница 6

Контрбанкеты в качестве поддерживающих сооружений нашли наибольшее распространение.

Для стока воды основание контрбанкета планируют с уклоном 0,01—0,02 в сторону падения косогора.

Контрфорсы представляют собой подпорные стены не­большой длины, но большого сечения , входящие в тело насыпи и чередующиеся с участками насыпи, не имеющими под­держивающих сооружений. Со стороны откоса насыпи контрфор­сы имеют прямоугольное или уширяющееся книзу сечение.

Насыпи на прижимах косогоров, в основании ко­торых протекают реки, иногда сооружают взамен полувыемок или полунасыпей. Постройка дороги на искусственных полках вне зоны подтопления рекой не требует специальных мероприятий по защите ее от подмывов.

73.Понятие о дренаже совершенного типа. Определение расхода воды в горизонтальный дренаж совершенного типа.

Дренаж является совершенным если он доходит до кровли водоупора.

Односторонний дренаж совершенного типа.

Двусторонний дренаж совершенного типа

Расчет расхода воды в дренаж. Расход воды, поступающей в дренаж, определяют на основе общей зависимости, известной из гидравлики q=ω*υ, (109)

где υ — скорость фильтрации воды, определяемая по закону Дарси υ = к*I;

ω — площадь живого сечения грунтового потока; I— гидравлический градиент; к — коэффициент фильтрации.

Для одностороннего совершенного дренажа qпн=2*qа+б

Для двустороннего совершенного дренажа qпн=qа+б+ qд+е

74Понятие по проектированию основных элементов траншей.

Проектирование основных элементов траншеи

Основными размерами траншеи являются ее глубина h и ширина 2d ,

Ширина траншеи в основном зависит от ее глубины, конструкции дре­нажа и способа производства работ. При механизированном способе производства работ с помощью дренажной машины ЦНИИ ширина траншеи 2dпринимается 0,52 м. На рис. показан один из примеров устройства такой траншеи.

В остальных случаях размер 2d принимается в зависимости от глуби­ны заложения и может быть: при h до 2 м — 0,8. 1.0 м; при h более 2м- 1,0.. 1,5м.

Проектирование остальных элементов траншеи зависит от ее конструк­ции, которая может иметь различное оформление в зависимости от спосо­ба производства работ, назначения дренажа и других условий.

Размеры элементов траншеи указаны на рис. 2,4 и 2.5.(верхний-траншея с наблюдательной скважиной; нижний-трубчатый дренаж с трубофильтром ЦНИИ)

траншея с наблюдательной скважиной.

75.Характерные стадии работы насыпей, периодически подтапливаемых водой. Расчёт устойчи­вости откосов пойменной насыпи.

Специфика работы пойменной насыпи состоит в том, что она подтопляется паводковыми водами в период затопления поймы. При этом под действием непрерывно изменяющегося внешнего напора в теле насыпи возникает процесс неустановившейся фильтрации во­ды. В зоне фильтрирующего потока появляются дополнительные силы, оказывающие влияние на устойчивость насыпи: силы взвешивания, направленные верти­кально вверх, и гидродина­мические силы, действую­щие в направлении движе­ния воды. Кроме того, при обводнении грунта снижа­ются его сдвиговые характе­ристики — коэффициент трения и удельное сцепле­ние.

Читать еще:  Как исправить неровные откосы

По условиям работы пойменных насыпей период подтопления можно разде­лить на два этапа: во время подъема внешних горизон­тов поток воды направлен внутрь насыпи (рис. 19, а), во время спада — из насы­пи в сторону откосов (рис. 19, б). Этот период является наиболее опасным, так как к снижению сдвиговых характе­ристик добавляется отрицательное влияние гидродинамических сил.

При определенных условиях, например, при большой разности горизонтов подтопления с верховой и низовой стороны насыпи и сравнительно небольших размерах ее, возможен промежуточный этап сквозной фильтрации через насыпь (рис. 19, в). При этом гидродинамические силы будут направлены соответственно в сторону низового откоса.

В настоящее время при расчетах устойчивости пойменных насы­пей из грунтов всех видов получила широкое распространение рас­четная схема, предложенная проф. К. С. Ордуянцем для насыпей из мелких и пылеватых песков. Считают, что при паводке происходит полное обводнение насыпи по всему поперечному сечению до мак­симального внешнего горизонта. В соответствии с этим уровень во­ды в осевом сечении насыпи принимают равным внешнему макси­мальному. Далее предполагают, что вода на пойме после достижениямаксимального уровня внезапно спала; действительную кривую депрессии заменяют двумя прямыми линиями, проведенными от оси насыпи к откосам со средним уклоном (рис. 20). Величину укло­на принимают в зависимости от вида грунта.

В боль­шинстве случаев при подтоплении насыпей наивысший уровень во­ды в них можно принимать близким к максимальному внешнему горизонту (см- рис. 19, б); следовательно, расчетная схема К. С. Ордуянца применима.

Расчеты устойчивости пойменных насыпей показали, что под­топление может сильно влиять на устойчивость насыпи и при опре­деленных условиях снизить коэффициент устойчивости более чем на 50%.

Силы гидродинамического давления, возникающие при инфиль­трации, способствуют смещению откоса при потере устойчивости.

Тело земляного полотна находится в напряженном состоянии под воздействием внешних сил и собственного его веса. Наиболее широкое распространение получил графо- аналитический метод расчета устойчивости земляного полотна [4,6].

Устойчивость откосов оценивают коэффициентом устойчивости. Он представляет собой отношение моментов сил, удерживающих откос от смещения, к моменту сил, сдвигающих его. Моменты определяются относите льно центра кривой возможного смещения, тогда

К уст = М уд / М сдв

Для нормальных условий эксплуатации насыпей принято, чтобы Куст≥1,2

Определение коэффициента устойчивости в расчетах обычно проводят для 1 м длины насыпи, а также считают, что плоскость обрушения массива земляного полотна имеет круглоцилиндрическую поверхность для связных грунтов .

Схема разбивки насыпи из однородных грунтов на отсеки.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Земляное полотно

Земляное полотно ж.д. — 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 её 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 надёжному 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 надёжном 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 расчётами.

Читать еще:  Что такое откосы подаконников

Поперечный профиль насыпи

Выше приведён типовой нормальный профиль насыпи. Верхняя часть, на которую укладываются балласт, шпалы, рельсы, называется основной площадкой. При устройстве насыпи из дренирующих грунтов основная площадка имеет горизонтальную форму. При ее устройстве из недренирующих грунтов 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. Такое очертание основной площадки способствует стоку воды, проникающей через балластный слой во время дождя и таяния снега. Минимально допустимая ширина основной площадки однопутных линий (м) на эксплуатируемой сети железных дорог СССР, также установленная для вновь строящихся линий приведена в таблице.

На двух- и многопутных линиях ширина основной площадки увеличивается на расстояние между осями крайних путей (на двухпутных линиях—на 4,1 м, а на трёхпутных—на 9,1 м). Полоса земли, на которую опирается насыпь, является её основанием. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием — подошвой откоса. Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до её основания по оси. Горизонтальная проекция линии откоса l называется его заложением, а отношение высоты откоса h к заложению, которое обозначается 1:n, — крутизной откоса. Крутизна откосов должна обеспечивать надёжную 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. 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 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 0,002. 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 профиль выемки

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 0,002. 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 в забанкетную канаву. В неустойчивых грунтах, а также в стеснённых условиях вместо водоотводных канав 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 и 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 представляет собой траншею, заполненную дренирующим материалом — крупным песком, гравием, щебнем, в нижней части которой обычно укладывается дрена — труба с отверстиями для поступления в неё воды. Для защиты от попадания поверхностной воды верхняя часть дренажа заполняется утрамбованной глиной, которая во избежание смешивания отделяется от дренирующего заполнителя двумя слоями дёрна. 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 одерновку откосов сплошную или в клетку, для чего предварительно срезанные куски дёрна закрепляют на откосах деревянными спицами. Хорошо противостоят воздействию текущей воды древесно-кустарниковые насаждения, которые применяют при периодических затоплениях в благоприятных климатических условиях. Надёжно 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 надёжным укреплением, позволяющим полностью механизировать изготовление и укладку, являются железобетонные плиты. На строительстве БАМа, кроме того, использовались гибкие железобетонные решётки и плиты, лучше работающие в условиях вечной мерзлоты и сейсмичности. Тип укрепления земляного полотна выбирают исходя из особенностей грунтов, степени затопляемости и скорости воды, наличия дешёвых 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, сооружаемые по индивидуальным проектам применительно к гидрологическим особенностям каждого объекта.

Укрепление земляного полотна

Для обеспечения стабильности земляного полотна необходимо, чтобы напряженно-деформированное состояние его основной площадки и других эелементов находилось в пределах допусков. В настоящее время основным способом усиления основной площадки земляного полотная является укладка геотекстиля. Он реализует функции разделительного слоя между основной площадкой земляного полотна и балластным слоем и немного (до 8%) армирующие, особенно при увлажнении грунта, геотекстиль также сохраняет фильтрационные свойства. геосинтетические решетки обеспечивают эффект зацепления и армирования при размещении их в щебеночном слое балласта, но не в грунтовой среде.

При выборе конструкции усиления земляного полотна на сегодня рассматриваются варианты защитных слоев из песчаного и песчано-гравийного материалов толщиной 0,6-1,0-1,4 м, а также применение покрытий из органических вяжущих в уровне основной площадки земляного полотна (асфальтовые, асфальтобетонные, битумные и битумогеосинтетические материалы). Такие покрытия наряду с функциями разделительного слоя обеспечивают армирование, а также гидроизоляцию и высокий обобщенный модуль деформации для регулирования упругих осадок пути.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector