для чего предназначено земляное полотно

Земляное полотно

Земляное полотно

Основные элементы земляного полотна

Земляное полотно сооружается по типовым или индивидуальным проектам. Типовые проектные решения принимаются для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями, где возможно устройство земляного полотна со стандартными основными размерами для типовых конструкций. Индивидуальные проекты разрабатываются для устройства земляного полотна в сложных природных условиях, их параметры определяются по инженерными расчетами.
Материалами для строительства земляного полотна служат грунты в виде скальных или осадочных массивов (для выемок) и крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты нарушенной структуры (для насыпей). Для обеспечения достаточной плотности грунтов насыпей при сооружении земляного полотна грунты подвергают обязательному послойному уплотнению. При неблагоприятном сочетании прочности, устойчивости и воздействующих факторов появляются деформации земляного полотна и его дефекты.

Типовые профили земляного полотна

1 Насыпь

Насыпь это линейное сооружение, выполненное из грунта. Возводится на трассе железнодорожного пути, обычно в понижениях рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения пути на заданных проектных отметках над поверхностью земли.

В насыпи выделяют характерные элементы, такие как:
— Ядро (центральная несущая часть)
— Основная площадка (предназначенная для укладки ВСП)
— Откосные части
— Основание
— Укрепительные и защитные сооружения и устройства

Насыпи обычно возводят из однородного местного материала или привозного грунта (скального, песчаного, глинистого и др.), как правило, получают при разработке выемок, из путевых резервов или карьеров. Пригодность грунта для насыпи зависит от ее естественного состояния, способов производства строительных работ, высоты насыпи, устойчивости ее основания, длительности подтоплений и т.п. Конструктивные особенности насыпи, а так же степень уплотнения грунта зависят от плана и профиля линии, категории дороги, местных природных условий, свойств используемых материалов.

Как правило, высоту насыпи устраивают не более 12м. Ширина насыпи по верху зависит от числа путей, ширины междупутий, радиуса кривых на участке железнодорожного пути, Скоростей движения поездов. Крутизна откосов насыпи в нормальных условиях принимается 1:1,5. Для уменьшения площади основания и объема всего сооружения, повышения устойчивости или несущей способности насыпь возводят из более прочных привозных материалов. Так же для усиления несущей способности применяют армирование в теле насыпи, синтетические материалы, увеличивающие несущую способность. Откосы укрепляют посевом трав. Вдоль насыпи с нагорной стороны устраивают водоотводную канаву для защиты основания и откоса от переувлажнения и размыва.

2 Выемка

Выемка это заглубленное линейное сооружение, построенное на трассе железной дороги посредством изъятия грунта на заданную отметку и обеспечивающее размещение ВСП на проектных отметках ниже поверхности земли.

Характерные элементы выемки это:
— Основная площадка земляного полотна
— Кюветы
— Закюветные полки (если есть такая необходимость)
— Откосы
— Банкеты (или соответствующие планировки грунтовой поверхности (с нагорной стороны)
— Забанкетная или нагорная канава

Ширина основной площадки в выемке зависит от принятых проектных решений, так же от категории железнодорожной линии. При наличии слабых грунтов производят замену грунта в слое под проектным очертанием для предупреждения пучинистых процессов. Поверхностный водоотвод осуществляют обычно по кюветам, банкетам, канавам. Как и при насыпи, откосы после формирования их, укрепляют посевом трав. Для обеспечения стабилизации земляного полотна в выемках при размещении их в скальных породах, на неустойчивых косогорах, при наличии грунтовых вод, на подходах к тоннелям и в других сложных условиях может потребоваться сложный комплекс дорогостоящих защитных и укрепительных сооружений (подпорных стенок, дренажей и т.п.)

3 Полунасыпь
4 Полувыемка
5 Полунасыпь-полувыемка
6 Нулевое место

Земляные работы выполняются при сооружении земляного полотна. Грунт перевозится обычно автомобильным транспортом. При благоприятных условиях пользуются безтранспортными способами, например укладывают грунт непосредственно в насыпи. С помощью бульдозеров возводят невысокие насыпи, нарезают неглубокие выемки, полки на косогорах, разравнивают грунтовые поверхности, производят засыпки и т.п.
Грунт из выемок целесообразно перемещать в близлежащие насыпи. Однако объем земляных работ на выемках в целом меньше, чем на насыпях. Поэтому широко практикуется добыча грунта в карьерах. Грунт укладывают в насыпи послойно, разравнивают бульдозерами и уплотняют катками, трамбовочными машинами. При строительстве вторых путей на общем земляном полотне откос действующей насыпи нарезают с отсыпанного слоя уступами. Верхняя часть присыпаемой насыпи обычно устраивают из дренирующих грунтов, которые завозят по действующему пути в думпкарах.

Источник

Содержание материала

Глава 1
ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

§ 1. Назначение земляного полотна и требования к нему

Земляное полотно представляет собой грунтовое сооружение, полученное срезкой части земной поверхности в повышенных и досыпкой в пониженных местах до проектного уровня.
Земляное полотно предназначено для прокладки железнодорожного пути в заданном проектном положении и для восприятия силовых нагрузок от подвижного состава.
К земляному полотну предъявляются следующие основные требования:
постоянная надежная его устойчивость в плане и в профиле;
прочность в любых погодных условиях при установленной нагрузке для подвижного состава; долговечность.
Прочность, устойчивость и долговечность земляного полотна зависят от качества проектирования, строительства и условий эксплуатации земляного полотна.
Недостатки проектирования, приводящие к нарушению прочности и устойчивости земляного полотна, в большинстве случаев сводятся к неполному учету в процессе изысканий в районе постройки железной дороги гидрогеологических факторов, в том числе таких, как устойчивость обводненных косогоров, на которых возводятся насыпи, залегание грунтовых вод, вызывающих пучение грунта выемки или обрушение ее откосов. При проектировании важно обеспечить незатопляемость земляного полотна, защиту его от размыва, провалов, обвалов, сползания.
В результате нарушения технических требований при строительстве земляного полотна оно может получить следующие повреждения и деформации: излишнюю осадку вследствие недостаточного уплотнения, местные просадки в результате неоднородной плотности грунтов, расползание в результате попадания мерзлых комьев, обрушение откосов и др.
В процессе эксплуатации земляное полотно может получать повреждения и деформации в результате несвоевременной и неполной очистки водоотводных устройств и ремонта водоотводных лотков и дренажей, несвоевременного восстановления поврежденных укреплений земляного полотна, отложения грязного балласта на обочинах, плохого отвода воды от балластной призмы и с территории станционных площадок, отсутствия надзора за состоянием земляного полотна, а также при изменении условии, для которых было запроектировано земляное полотно (подтопление водохранилищем, подземные выработки и т. д.).

§ 2. Грунты, применяемые для возведения земляного полотна

Грунт — обобщенное наименование горных пород, являющихся основанием сооружений или материалом для земляных сооружений.
Грунты, используемые в качестве оснований сооружений или материала для земляных сооружений, подразделяются на следующие основные группы: скальные и полускальные (твердые грунты) — изверженные и осадочные породы с жесткой связью между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя (граниты, плотный известняк и др.); крупнообломочные—несцементированные грунты, содержащие более 50% обломков пород (галечные и щебеночные группы с размером зерен 100—10 мм); гравийные — грунты, состоящие из несцементированных окатанных зерен с размерами 10—2 мм в поперечнике; песчаные — сыпучие в сухом состоянии, не обладающие свойством пластичности. Песчаные грунты с размерами зерен 2—0,5 мм называют крупнозернистыми песками, с размерами зерен 0,5—0,25 мм — среднезернистыми и с размерами зерен 0,25—0,05 мм — мелкозернистыми; глинистые — связные пластичные (глины, суглинки и др.), размер их частиц не менее 0,005 мм; пылеватые с размером частиц 0,05—0,005 мм. Наиболее распространенные природные песчаные, гравийные и глинистые грунты состоят из смеси указанных выше грунтов.
Кроме указанных грунтов, при сооружении и эксплуатации земляного полотна встречаются лёссовые, торфяные и др.
Грунты для сооружения земляного полотна, которые пропускают через себя воду, не разрушаясь и не теряя своей прочности при этом, называют дренирующими, а грунты, не пропускающие воду или поглощающие ее, — недренирующими. К дренирующим грунтам относятся крупнообломочные, гравийные, крупно- и среднезернистые пески; мелкозернистые пески с большой примесью пылеватых частиц относятся к слабодренирующим, а глинистые грунты — к недренирующим. Глинистые грунты способны насыщаться водой, в результате чего они могут расползаться и резко снижать сопротивляемость сдвигу. Такие грунты называются слабыми. Грунты какой-либо одной группы в общей массе называются однородными, а если общая масса грунта состоит из двух и более групп — разнородными.

Рис. 1. Поперечные профили земляного полотна на косогоре: а — полунасыпь; б — полувыемка; в — полунасыпь-полувыемка

Рис. 2. Типовой нормальный поперечный профиль насыпи высотой 6—12 м

Рис. 3. Форма основной площадки насыпи на двухпутном участке

Рис. 4. Типовой нормальный поперечный профиль выемки

Источник

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.

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.

Источник

ЗЕМЛЯНО́Е ПОЛОТНО́

Том 10. Москва, 2008, стр. 433

Скопировать библиографическую ссылку:

ЗЕМЛЯНО́Е ПОЛОТНО́, ин­же­нер­ное со­ору­же­ние в ви­де ис­кус­ст­вен­но вы­ров­нен­ной по­ло­сы зем­ли (с при­да­ни­ем ей до­пус­ти­мых ук­ло­нов), ко­то­рая слу­жит ос­но­ва­ни­ем верх­не­го строе­ния ж.-д. пу­ти или про­ез­жей час­ти ав­то­мо­биль­ной до­ро­ги. З. п. вос­при­ни­ма­ет на­груз­ки от рель­со­шпаль­ной ре­шёт­ки, бал­ласт­но­го слоя и экс­плуа­ти­руе­мо­го под­виж­но­го со­ста­ва (на же­лез­ных до­ро­гах), от до­рож­ной оде­ж­ды и ав­то­мо­би­лей (на ав­то­мо­биль­ных до­ро­гах), рав­но­мер­но рас­пре­де­ляя эту на­груз­ку на ни­же­ле­жа­щий ес­теств. грунт (рис.). При строи­тель­ст­ве З. п. со­ору­жа­ют на­сы­пи, вы­ем­ки и при­ле­гаю­щие к ним устрой­ст­ва. Ук­ло­ны З. п. вы­пол­ня­ют бо­лее по­ло­ги­ми, чем в ес­теств. ме­ст­но­сти, пу­тём сре­за­ния час­ти грун­та или, на­обо­рот, под­сып­кой (напр., в мес­тах рас­по­ло­же­ния до­ро­ги в по­ни­жен­ных мес­тах). Уча­ст­ки на­сы­пей выс. ме­нее 1 м счи­та­ют ну­ле­вы­ми от­мет­ка­ми. При силь­но­пе­ре­се­чён­ном рель­е­фе ме­ст­но­сти и в гор­ных рай­онах, где до­ро­ги час­то при­хо­дит­ся про­кла­ды­вать вдоль ко­со­го­ров, ис­поль­зу­ют та­кие ти­пы З. п., как по­лу­на­сы­пи-по­лу­вы­ем­ки, на­сы­пи с под­пор­ны­ми стен­ка­ми и вре­зан­ные в ко­со­гор пол­ки и др. Для обес­пе­че­ния на­дёж­но­сти ра­бо­ты З. п. на­сы­пи воз­во­дят из ус­той­чи­вых грун­тов, ко­то­рые ук­ла­ды­ва­ют го­ри­зон­таль­ны­ми слоя­ми, хо­ро­шо уп­лот­няя и за­щи­щая от про­ник­но­ве­ния во­ды. Ши­ри­на З. п. ав­то­мобиль­ных до­рог в верх­ней его час­ти оп­ре­де­ля­ет­ся ши­ри­ной про­ез­жей час­ти и обо­чин, на­ли­чи­ем раз­де­лит. по­лос. Ши­ри­на осн. пло­щад­ки же­лез­ной до­ро­ги при­ни­ма­ет­ся в за­ви­си­мо­сти от ка­те­го­рии до­ро­ги (напр., для од­но­пут­ных ли­ний 1–2-й ка­те­го­рий – ши­ри­на 7 м).

Источник

Земляное полотно

ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО железной дороги – комплекс инженерных сооружений из грунтов, служащее основанием для верхнего строения пути. Земляное полотно обеспечивает выравнивание земной поверхности и необходимые план, профиль и устойчивость ж.-д. пути, воспринимает нагрузки от рельсошпальной решетки, балласта и подвижного состава, равномерно распределяя их на нижележащий естественный грунт.

Содержание

Основные типы земляного полотна

Основные типы земляного полотна (рис. 3.1):

В зависимости от продольного и поперечного очертаний местности земляное полотно сооружается в виде:

И полунасыпь, и полувыемку, и полунасыпь-полувыемку сооружают на косогорах. Выбор между этими тремя типами земляного полотна осуществляют исходя из технических, технологических, геологических и экономических соображений, ставя во главу угла надежность железнодорожного пути.

Элементы земляного полотна

Земляное полотно сооружается по групповым (типовым) или индивидуальным проектам. Групповые проектные решения регламентированы нормативными документами; их применяют в основном без обоснования инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям в следующих случаях: простые природные и эксплуатационные условия; возведение земляного полотна из обычных (дренирующих и глинистых твердой и полутвердой консистенции) грунтов; прочное основание с косогорностью не круче 1:5 при скальных грунтах и не круче 1:3 при нескальных грунтах и рабочих отметках обычно до 12 м, а также в некоторых сложных инженерно-геологических региональных условиях, но с ограничениями по определенным параметрам, например в случае насыпи на болотах глубиной до 3-4 м (рис. 3.3 и 3.4).

Индивидуальные проекты разрабатываются для земляного полотна, сооружаемого в сложных физико-географических, климатических, инженерно-геологических и эксплуатационных условиях. Для их разработки производят детальные инженерно-геологические изыскания, определяют физико-механические и прочностные свойства грунтов и все проектные решения принимают на основе инженерных расчетов. Индивидуальные проекты применяются для насыпей при рабочих отметках более 12 м, косогорности основания более 1:3 при недренирующих грунтах, в районах избыточного увлажнения, на слабых основаниях, в пределах глубоких болот, на поймах рек и т.д.; для выемок, вскрывающих неблагоприятно расположенные пласты горных пород в глинистых переувлажненных или сильнонабухающих грунтах; для земляного полотна на пучиноопасных участках, на участках с активными склоновыми процессами (оползни, обвалы, осыпи, снежные лавины, сели), на карстовых участках, в районах распространения вечномерзлых грунтов, участках с высокой сейсмичностью, а также при пересечении земляного полотна трубопроводами и сооружении его с использованием взрывов и средств гидромеханизации.

Участок, на котором размещается земляное полотно с водоотводными устройствами, лесозащитные насаждения, постоянные снегозащитные заборы, линии связи, энергоснабжения и др. ж.д. сооружения, называется полоса отвода.

Материалы

Материалами для строительства земляного полотна служат грунты в виде скальных или осадочных массивов (для выемок) и крупнообломочные, песчаные и глинистые (для насыпей) Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна и расширения сферы применения местных грунтов производится их уплотнение до нормируемой плотности в насыпях и в необходимых случаях под основной площадкой в выемках, на нулевых местах и основаниях насыпей.

Конструкция земляного полотна в зоне основной площадки для всех видов глинистых грунтов, кроме супесей, содержащих более 50% песчаных частиц размером от 2,0 до 0,05 мм (по массе), усиливается защитным слоем из дренирующего грунта в комбинации с геотекстилем или без него (рис. 3.5). Это необходимо для предотвращения морозного пучения грунтов и предупреждения образования деформаций основной площадки Толщину защитного слоя устанавливают в зависимости от вида и консистенции грунта земляного полотна с учетом глубины промерзания.

Защита земляного полотна

Защита земляного полотна от неблагоприятных природных воздействий осуществляется посредством водоотводных, защитных и укрепительных сооружений, служащих для регулирования поверхностного и подземного стоков, тепловых и гравитационных процессов Кроме того, проводятся мероприятия по мелиорации грунтов. К основным водоотводным устройствам относятся водоотводные канавы и резервы у насыпей, кюветы, забанкетные и нагорные канавы у выемок Используются также железобетонные лотки, а на участках с большим уклоном – быстротоки и перепады Для защиты земляного полотна от воздействия атмосферных осадков и текущей воды все его поверхности планируются с продольными уклонами не менее 0,002 и поперечными – не менее 0,04.

Для гашения морских волн и защиты берегов от размывов служат морские 6уны (поперечные берегозащитные сооружения), волногасящие и волноотбойные стены, волноломы. На мостовых переходах для защиты пойменных насыпей используют регуляционные сооружения (рис. 3.7).

Регулирование подземного стока для защиты земляного полотна от грунтовых вод осуществляется дренажами. Дренажи представляют собой комплексные устройства, предназначенные для снижения влажности грунтов, понижения уровня или перехвата грунтовых вод. Наибольшее распространение получили биологические (травы, кустарники, деревья) и гравитационные дренажи.

Гравитационные дренажи отбирают из грунтов земляного полотна или его основания воду, которая под действием сил гравитации по трубам или крупнообломочному материалу, уложенным в горизонтальной траншее, засыпанной дренирующим грунтом, выводится на поверхность земли. Вода в трубы (керамические, бетонные, асбоцементные, пластиковые) диаметром 0,15-0,3 м поступает через специальные отверстия или через пористые стенки (в трубофильтрах). Для осмотра и очистки труб (дрен) служат смотровые колодцы, которые выполняются из стандартных железобетонных колец и располагаются через 50-75 м по длине дренажа, а также на поворотах трассы и перепадах глубины дрены; колодцы имеют отстойники глубиной ок. 0,5 м. Глубина заложения таких дренажей обычно составляет 1,5-3 м.

Для осушения одного или нескольких водоносных пластов, расположенных на глубине 6-12 м, применяются дренажные галереи (те же гравитационные дренажи траншейного типа, но имеющие дрены круглой или трапецеидальной формы высотой 1,5-1,7 м, допускающие проход человека). Для сбора и отвода грунтовой воды из глубоко расположенных (св. 12 м) водоносных горизонтов, когда устройство траншеи нерационально или невозможно, применяют дренажные штольни, сооружаемые закрытым способом (например, щитовой проходкой). Вода в дренажную штольню поступает сквозь швы между секциями обделки (крепления). Основание штольни располагают обычно в водонепроницаемых грунтах (с заглублением примерно на 0,5 м); его продольный уклон составляет, как правило, не менее 0,005 (в исключительных случаях 0,002-0,001). Смотровые колодцы (шахты), выполняющие роль вентиляционных устройств, устраивают через каждые 100-250 м.

Для осушения балластных углублений в длительно эксплуатируемых насыпях применяются т. н. кротовые дренажи – слегка наклоненные к горизонту скважины, в которые заводятся перфорированные трубы.

Регулирование тепловых процессов в земляном полотне осуществляется с помощью различных теплоизолирующих устройств и покрытий, защищающих грунты под основной площадкой от промерзания и морозного пучения. К ним относятся подушки из шлака или асбеста, покрытия из пенопластов, полистирольных плит и т. п. Регулирование гравитационных процессов направлено на поддержание или удержание откосов земляного полотна и неустойчивых склонов, на которых оно расположено. В качестве поддерживающих сооружений обычно применяются контрбанкеты, контрфорсы, подпорные стены, армогрунтовые и гравитационные габионные стены, в качестве удерживающих – анкерные конструкции, стягивающие элементы, прошивающие сваи и шпоны (см. также Усиление земляного полотна).

Система защиты земляного полотна включает также ряд противоселевых, противообвальных, противолавинных и других сооружений. Применяют селеспуски – акведуки, служащие для пропуска грязекаменных масс селевых потоков над ж.-д. полотном, барражные запруды в виде бетонных или каменных (на цементном растворе) стен со специальными окнами для пропуска воды, селенаправляющие регуляционные сооружения. Для защиты земляного полотна от скальных обвалов и осыпей прибегают к уположению откосов и склонов, укреплению неустойчивых скальных массивов подпорными, поддерживающими, одевающими стенами и анкерами, устраивают улавливающие полки у основной площадки полотна, улавливающие траншеи, рвы и валы, укрывают путь в галереи. Защита земляного полотна от разрушающего воздействия снежных лавин осуществляется созданием сети инженерных противолавинных устройств, направленных на регулирование снежных отложений на склоне с помощью снегоудерживающих заборов, железобетонных или металлических надолб, снеговыдувающих панелей. От ударов сошедших лавин земляное полотно защищают земляные дамбы, лавиноспуски, лавинорезы; применяют также специальные галереи.

Источник