Советы по ремонту квартир, офиса, дома • GORYCH.RU • дизайн интерьера, постройка дачи

Бетон

Крутизна откоса водоотводной канавы на насыпях

ВИДЫ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Земляные сооружения подразделяются на постоянные (земляное полотно железнодорожных дорог, станционные площадки, дамбы, траверсы и т.д.) и временные (временные водоотводные канавы, дренажи, траншеи под косильной лески коммуникаций).

1 – основная площадка земляного полотна;

Во=7,6, в кривых. Во увеличивается на некоторую величину, (уширение). Это уширение зависит от радиуса кривой. Чем больше радиус, тем уширение меньше.

в хорошо дренирующих грунтах она не устраивается, и основная площадка делается горизонтальной.

1:1,5. крутизна откоса, в случае не дренирующих грунтов (супесь и суглинок) крутизна 1:1,5 устраивается при высоте насыпи меньше или равной 6м, если высота насыпи больше 6м, то в ее нижней части необходимо делать уплотнение. откосов.

Крутизна откоса 1:1,75 делается до 12 м, при рабочих отметках более 12 м применяется индивидуальное проектирование. В дренирующих грунтах (песок) крутизна 1:1,5 применяется в насыпях до 12 м.

При ширине резерва более 10 м – двухскатный.

Резервы включают в общую систему водоотводных устройств. Между собой резервы соединяют канавами, лотками или трубами. Бессточные резервы допустимы только в хорошо дренирующих грунтах и в засушливых районах. Продольный уклон резервов должен быть не менее 0,002. Обычно резервы закладывают с нагорной стороны или с двух сторон земляного полотна. На косогорах 1:5 до 1:10 разрешается закладка резервов только с низовой стороны. На косогорах круче 1:5 закладка резервов не рекомендуется

6 – бермы (площадка) 3÷4,1-со стороны будущего второго пути;

1 – основная площадка земляного полотна; 2 – сливная призма; 3 – бровка выемки; 4 – откосы выемки; 5 – банкет; 6 – кавальер это отвал грунта высотой до 3 м, имеющий упорядоченное очертание и служащий для размещения избытков грунта, разрабатываемого в выемке. На закладку кавальеров идут в том случае, когда трасса проходит по малопригодным землям, что оправдывает увеличение ширины полосы отвода. На косогорах круче, чем 1:5 закладка кавальеров с нагорной стороны обосновывается, с низовой стороны через каждые 60м в кавальерах следует делать метровые разрывы; 7 – бермы; 8 – границы полосы отвода; 9 – забанкетная канава; 10 – нагорная канава; 11 – кюветы выполняют роль водоотводов. Кюветы иногда не устраивают, например, в хорошо дренирующих грунтах, где обеспечивается полное впитывание воды в любое время года. В слабо выветривающихся скальных породах вместо кюветов допускается укладывать в земляное полотно бордюры из камня или бетонных блоков. В слабых водонасыщенных грунтах, где возможен размыв стенок кюветов, их заменяют железобетонными лотками; 12 – закюветные полки

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 959 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ВИДЫ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Земляные сооружения подразделяются на постоянные (земляное полотно железнодорожных дорог, станционные площадки, дамбы, траверсы и т.д.) и временные (временные водоотводные канавы, дренажи, траншеи под косильной лески коммуникаций).

1 – основная площадка земляного полотна;

Во=7,6, в кривых. Во увеличивается на некоторую величину, (уширение). Это уширение зависит от радиуса кривой. Чем больше радиус, тем уширение меньше.

в хорошо дренирующих грунтах она не устраивается, и основная площадка делается горизонтальной.

1:1,5. крутизна откоса, в случае не дренирующих грунтов (супесь и суглинок) крутизна 1:1,5 устраивается при высоте насыпи меньше или равной 6м, если высота насыпи больше 6м, то в ее нижней части необходимо делать уплотнение. откосов.

Крутизна откоса 1:1,75 делается до 12 м, при рабочих отметках более 12 м применяется индивидуальное проектирование. В дренирующих грунтах (песок) крутизна 1:1,5 применяется в насыпях до 12 м.

При ширине резерва более 10 м – двухскатный.

Резервы включают в общую систему водоотводных устройств. Между собой резервы соединяют канавами, лотками или трубами. Бессточные резервы допустимы только в хорошо дренирующих грунтах и в засушливых районах. Продольный уклон резервов должен быть не менее 0,002. Обычно резервы закладывают с нагорной стороны или с двух сторон земляного полотна. На косогорах 1:5 до 1:10 разрешается закладка резервов только с низовой стороны. На косогорах круче 1:5 закладка резервов не рекомендуется

6 – бермы (площадка) 3÷4,1-со стороны будущего второго пути;

1 – основная площадка земляного полотна; 2 – сливная призма; 3 – бровка выемки; 4 – откосы выемки; 5 – банкет; 6 – кавальер это отвал грунта высотой до 3 м, имеющий упорядоченное очертание и служащий для размещения избытков грунта, разрабатываемого в выемке. На закладку кавальеров идут в том случае, когда трасса проходит по малопригодным землям, что оправдывает увеличение ширины полосы отвода. На косогорах круче, чем 1:5 закладка кавальеров с нагорной стороны обосновывается, с низовой стороны через каждые 60м в кавальерах следует делать метровые разрывы; 7 – бермы; 8 – границы полосы отвода; 9 – забанкетная канава; 10 – нагорная канава; 11 – кюветы выполняют роль водоотводов. Кюветы иногда не устраивают, например, в хорошо дренирующих грунтах, где обеспечивается полное впитывание воды в любое время года. В слабо выветривающихся скальных породах вместо кюветов допускается укладывать в земляное полотно бордюры из камня или бетонных блоков. В слабых водонасыщенных грунтах, где возможен размыв стенок кюветов, их заменяют железобетонными лотками; 12 – закюветные полки

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 1083 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Конструктивные схемы организации поверхностного водоотвода

9.2.1 Схема водоотвода с поверхностей насыпей автомобильных дорог зависит от ширины проезжей части и обочин. Для дорог I—III категорий водоотвод может обеспечиваться прикромочными водоотводными лотками, расположенными вдоль кромок проезжей части (1а,б,в,г), а также поперечными водосбросными лотками на откосах насыпей (2).

Лекция: Земляное полотно

Прикромочные лотки проектируют на участках дорог I—III категорий с продольными уклонами более 30 ‰, с насыпями высотой более 3 м, в местах вогнутых вертикальных кривых, перед мостами и путепроводами и за ними. На участках дорог с односкатным поперечным профилем (виражом) специальный водоотвод устраивается только с низовой части поперечного профиля (внутренней стороны закругления).

На дорогах II—III категорий взамен прикромочных лотков может применяться специальная конструкция щебеночных обочин (1д), которая действует по принципу растекания и поглощения водного потока, стекающего с проезжей части. Эта же конструкция может применяться при стадийном строительстве покрытий на дорогах I категории на первой стадии строительства на участках вогнутых вертикальных кривых и коротких участках высоких насыпей.

Прикромочные лотки устраивают способом непрерывного формования из асфальтобетона (1а) или бетона (1б, в, г), или сборных бетонных элементов (1в, г).

Поперечные (откосные) водосбросные лотки открытого типа (2) устраивают из сборных железобетонных элементов (телескопические лотки) или разрезанных вдоль асбестоцементных или полиэтиленовых труб диметром 0,5 м. При малом количестве водосбросных лотков на откосе допускается устраивать их из монолитного бетона в виде лотков вогнутого профиля шириной 0,8—1,0 м и глубиной 0,2—0,3 м.

Лотки закрытого типа устраивают из полиэтиленовых труб диаметром не менее 300 мм.

9.2.2 На автомобильных дорогах IV—VI категорий водоотвод с поверхности насыпей, как правило, обеспечивается равномерным площадочным стеканием воды с проезжей части на обочину, затем по откосу в кювет-резерв или другую водоотводную систему. В этом случае скорость стекания воды с проезжей части и обочин полностью зависит от их поперечного уклона, типа и состояния дорожного покрытия. Необходимые конструктивные мероприятия по обеспечению поверхностного водоотвода выявляются в процессе проектирования для каждого конкретного случая. При этом может оказаться целесообразным укрепление откосов дорожного полотна от размывов поверхностным стеканием воды.

1 ¾ Водоотвод с проезжей части дорог прикромочными лотками:

а ¾ лоток непрерывного формования из асфальтобетона; б ¾ то же, из монолитного бетона или бетонных плит; в ¾ то же, из монолитного бетона или бетонных блоков;

г ¾ борт из бетонных бортовых блоков; д ¾ щебеночные обочины

Размеры в скобках даны для автомобильных дорог III категории

2 ¾ Водоотвод с проезжей части поперечными водосбросными лотками на откосах насыпей автомобильных дорог I—III категорий

1 ¾ входная часть лотка на обочине; 2 ¾ лоток по откосу; 3 ¾ гаситель

9.2.3 Для автомобильных дорог с разделительной полосой дополнительно требуется отвод воды с поверхности этой полосы и вывод за пределы земляного полотна. Сброс воды с разделительных полос выпуклого очертания обеспечивается продольными и поперечными уклонами. Для приема и сброса воды с разделительных полос вогнутого очертания требуются подводящие укрепленные русла, расположенные на разделительных полосах, дождеприемные колодцы, водосточные трубы под насыпью, а также выходные русла. С дорожного полотна высокой насыпи вода выводится в поперечные откосные водосбросные лотки.

9.2.4 В местах устройства виражей на автомобильных дорогах с разделительной полосой выпуклого очертания воду из прилегающих к ней прикромочных лотков сбрасывают с помощью дождеприемных колодцев с выводом за пределы земляного полотна, а при вогнутом очертании воду из прикромочных лотков отводят в укрепленное водоотводное русло этой полосы и далее с использованием типовых конструктивных решений. В местах пересечения автомобильных дорог в разных уровнях используются прикромочные лотки со сбросом воды поперечными лотками на откосах насыпей и отводом в водоотводные устройства к одной из пересекаемых дорог или в пониженные места через водопропускные трубы. В отдельных случаях воду из межсъездовых пазух отводят дождеприемными колодцами и системой закрытых водотоков.

9.2.5 Для отвода воды, стекающей с откосов выемок автомобильных дорог, а также с поверхности проезжей части и обочин, предусматривают водоотводные канавы (кюветы), открытые или закрытые продольные лотки с направлением стока вдоль дороги. В отдельных случаях устраивают водоотводные канавы на откосах выемок, перехватывающие поверхностный сток с верхней части выемки и cбрасывающие его в направлении, обратном уклону дороги. Вода из этих канав выводится в продольный кювет или лоток с изменением направления стекания вдоль уклона дороги (3).

3 ¾ Схема организации водоотвода на участке выемки автомобильной дороги

1 ¾ прикромочный лоток; 2 ¾ продольная канава; 3 ¾ канава на откосе выемки

9.2.6 В местах устройства съездов и транспортных развязок отвод воды с их поверхности, а также из замкнутых частей прилегающей местности за пределы транспортных развязок обеспечивают водоперепускными трубами, устраиваемыми в теле земляного полотна. В таких условиях, как правило, применяют индивидуальные решения по обеспечению водоотвода.

9.2.7 Схема организации водоотвода с поверхности мостов и путепроводов, а также с примыкающих к ним разделительных полос определяется конструктивными особенностями этих сооружений и подходов. В этом случае водоотвод с разделительных полос осуществляют в соответствии с 9.2.3. Отвод поверхностной воды, стекающей к мостам и путепроводам с проезжей части примыкающих подходов, осуществляют с помощью поперечных сбросных откосных лотков по обеим сторонам дороги у начала и конца моста (путепровода). Отвод воды с поверхности мостов и путепроводов предусматривается за счет поперечного и продольного уклонов мостового полотна системой водоотводных трубок на пролетных строениях.

9.2.8 Водоотвод с местности, непосредственно прилегающей к автомобильной дороге, обеспечивается системой водоотводных канав, перехватывающих и отводящих поверхностный сток в пониженные места рельефа или к водоперепускным сооружениям. При отсутствии таких мест предусматривают испарительные бассейны или поглощающие колодцы.

9.2.9 Отвод поверхностных вод, подступающих к насыпям, предусматривается продольными канавами и резервами, а поверхностных вод, подступающих к выемкам, — нагорными канавами и кюветами (4).

Размеры поперечного сечения кюветов, продольных и нагорных водоотводных канав определяются по расчетному расходу воды с вероятностью превышения расчетных паводков, которую следует принимать по ТКП 45-3.03-19.

Бровка канавы (кювета) должна возвышаться не менее чем на 0,2 м над уровнем воды, соответствующим расчетному расходу с принятой вероятностью превышения.

При гидравлических расчетах канав и кюветов допускаемые средние скорости течения воды можно принимать по данным таблицы 2.

9.2.10 Кюветы следует проектировать трапецеидального или треугольного сечения глубиной до 1,2 м и более (при необходимости). Ширина кюветов по дну должна составлять от 0,4 до 0,5 м.

Крутизна откосов канав и кюветов должна быть не менее 1:1,5 при устройстве их в песчаных грунтах и 1:2 – в глинистых грунтах.

Минимальный продольный уклон дна кюветов должен приниматься не менее 5 ‰, в исключительных случаях – 3 ‰.

Выпуск воды из кюветов осуществляется в водоотводные канавы, резервы, быстротоки или в пониженные места местности, в том числе к водопропускным сооружениям или в естественные водотоки. Сброс воды в кюветы выемки из боковых канав, резервов, забанкетных и нагорных канав не допускается.

При выпусках дренирующего слоя дорожной одежды на откос дно кювета должно быть расположено не менее 0,2 м от низа дренирующего слоя.

9.2.11Расположение и укрепление устья боковой канавы (кювета) должно быть запроектировано с учетом исключения возможности размыва насыпи и скопления у подошвы насыпи воды.

Отвод канав от земляного полотна в места сброса воды производится с обеспечением плавного перехода по кривой, как показано на рисунках 9.5—9.7. Угол между осями канавы и водотока не должен превышать 45 o.

Вид грунта Скорость, м/с
Илистый (фракция 0,005—0,05 мм) От 0,2 до 0,3 включ.
Песок:
мелкий, средней крупности и супесь (фракции 0,25—1 мм) От 0,4 до 0,6 включ.
крупный (фракции 1—2 мм) “ 0,5 “ 0,7 “
Торф:
разложившийся От 0,4 до 1,0 включ.
неразложившийся Св. 1,0 “ 2,0 “
Гравий с мелкой галькой (фракции 5—25 мм) 0,8—1,3
Галька:
средняя с гравием (фракции 20—40 мм) От 1,3 до 1,7 включ.
крупная (фракции 40—70 мм) Св. 1,7 “ 2,2 “
с булыжником и валунами (фракции 70—200 мм) “ 2,2 “ 3,6 “
Валуны, булыжник и крупный камень (фракции 200 мм) 3,6—4,1
Лессовидные грунты плотностью, т/м 3 :
от 1,2 до 1,7 включ. От 0,4 до 0,6 включ.
св. 1,7 “ 2,0 “ Св. 0,6 “ 0,9 “
“ 2,0 “ 2,1 “ “ 0,9 “ 1,2 “
Суглинки и глины плотностью, т/м 3 :
до 1,2 включ. От 0,2 до 0,4 включ.
Св. 1,2 “ 1,7 “ Св. 0,4 “ 0,7 “
“ 1,7 “ 2,0 “ “ 0,7 “ 1,1 “
“ 2,0 “ 2,1 “ “ 1,1 “ 1,5 “
Известняки и песчаники средней плотности От 3,0 до 3,5 включ.
Известняки и песчаники плотные От 4,0 до 4,5 включ.
Примечание — Допускаемые средние скорости течения воды даны для глубины воды в канавах 0,2—1,0 м. Для промежуточных значений глубины допускаемые скорости определяют интерполяцией.
крутизна, откос, канава, насыпь

9.2.12 Наибольший продольный уклон водоотводных устройств следует назначать в зависимости от расхода воды, вида грунта, типа укрепления откосов и дна канав с учетом допускаемой по размыву скорости течения. При невозможности обеспечения допустимых уклонов следует предусматривать быстротоки, перепады и водобойные колодцы.

Быстротоки могут быть открытого и закрытого типа. Открытые быстротоки устраивают из монолитного бетона, сборных бетонных элементов (телескопического типа) и др., закрытые – из длинномерных звеньев железобетонных, металлических (гофрированных) и пластиковых труб.

Допускаемые скорости течения воды в зависимости от типа укрепления водоотводных канав приведены в таблице 3.

Уклон и типы укрепления ступеней между перепадами определяются гидравлическими расчетами. При высоте уступа более 0,5 м и больших расходах воды перепады проектируются с водобойными колодцами, водобойными стенками или в виде ступенчатого перепада колодезного типа.

Характеристика укрепления водоотводного сооружения Допускаемая скорость течения воды
Засев трав 0,9
Щебневание 1,5
Укрепление нетканым геотекстильным полотном с семенами трав 2,0
Асфальтобетонное покрытие 6,0
Цементобетонное покрытие 13,0
READ  Штукатурка откосов после установки пластиковых окон

9.2.13Для водоотвода в выемках, кроме кюветов, допускается применять, при соответствующем технико-экономическом обосновании, железобетонные лотки различных типов с целью:

– необходимости пропуска большого объема воды, не проходящей через кювет нормального сечения;

– осушения выемки от грунтовых вод, т.е. при устройстве лотка взамен закрытого дренажа;

– защиты грунтов, которые легко размываются, оползают и быстро загрязняют русло кювета;

– замены глубокого кювета в стесненных условиях, не позволяющих выполнить соответствующее уширение выемки, и т.п.

9.2.14 Нагорные канавы должны быть трапецеидальной или близкой к ней формы шириной по дну 0,5—0,6 м, с откосами крутизной 1:1,5 и глубиной, определенной расчетом, но не менее 0,6 м.

Расстояние между низовой бровкой нагорной канавы и бровкой выемки должно быть не менее 5 м; между бровкой канавы и подошвой банкета – не менее 2 м. При расположении выемки в лессовых и лессовидных грунтах бровка нагорной канавы должна отстоять от бровки выемки на расстоянии не менее 10 м.

В грунтах, где имеется опасность нарушения устойчивости земляных масс, дно и откосы нагорных канав необходимо укреплять. В отдельных случаях нагорные канавы можно проектировать в два и три ряда.

5 ¾ Отвод канав и кюветов от земляного полотна в места сброса воды:

а ¾ схема отвода кюветов и канав в водотоки;

б ¾ схема отвода кюветов в конце выемки

1 ¾ кювет; 2 ¾ перепады или быстроток; 3 ¾ водоток; 4 ¾ мост;

в ¾ ширина канавы по дну; R ¾ радиус кривой, м

6 ¾ Схема отвода кюветов в канавы

1 ¾ одиночное мощение; 2 ¾ канава; 3 — кювет;

в ¾ ширина канавы по дну; R ¾ радиус кривой; h1 ¾ глубина воды в канаве; h2 ¾ глубина воды в кювете;

7 ¾ Деталь отвода канавы в пониженное место

в ¾ ширина канавы по дну; R ¾ радиус кривой;

l ¾ принимается по расчёту в зависимости от уклона рельефа местности; H ¾ глубина канавы на выходе

Если продольный уклон нагорных канав превышает допускаемый с точки зрения размываемости грунта, то с целью уменьшения скорости протекания воды и исключения устройства дорогостоящих укреплений в проекте предусматриваются перепады.

9.2.15В тех случаях, когда отвести воду из водоотводных канав в пониженные места не представляется возможным, следует предусматривать испарительные бассейны, используя по возможности для этой цели местные понижения, выработанные карьеры и резервы.

На участках, где под испарительный бассейн используется резерв, следует предусматривать насыпь с бермой. Ширина бермы между подошвой откоса и бровкой резерва или водоотводной канавы принимается не менее 2 м; для насыпей высотой до 1,5 м допускается уменьшение ширины бермы до 1 м.

Размеры испарительного бассейна должны быть подтверждены расчетом, учитывающим местные климатические и гидрологические условия. Емкость испарительного бассейна не должна превышать 200—300 м 3. Глубина испарительного бассейна должна быть не более 1,5 м. Вынутый грунт отсыпается вокруг бассейна для защиты от притока воды. Уровень воды в испарительном бассейне следует рассчитывать так, чтобы он был ниже дна боковых канав. Вода из боковых канав выводится в испарительный бассейн поперечными канавами.

9.2.16 При наличии на глубине 1,5—2,5 м от поверхности земли и ниже глубины промерзания хорошо дренирующих (поглощающих) воду грунтов (галька, гравий, крупнозернистый песок, трещиноватые известняки), при достаточно низком горизонте грунтовых вод и отсутствии оползневых явлений вблизи земляного полотна по согласованию с органами по охране природы разрешается отводить поверхностные воды из канав и прочих водоотводных сооружений в поглощающие колодцы.

Сечение колодца может быть круглое, диаметром 0,7 м или прямоугольной формы размером от 0,6х0,6 до 1х1 м, в зависимости от глубины; сечение устанавливается по расчету как обратный дренаж с учетом местных климатических и гидрологических условий. Колодец заполняется дренирующими материалами (8).

8 ¾ Поглощающий колодец

1 ¾ защитный валик из грунта; 2 ¾ водонепроницаемый грунт; 3 ¾ крупнозернистый песок; 4 ¾ гравий; 5 ¾ кривая инфильтрации (депрессии) воды в грунт; 6 ¾ щебень; 7 ¾ дренирующий грунт;

y ¾ ордината кривой депрессии на расстоянии (r) от оси колодца, м; r0 ¾ радиус колодца, м; r ¾ расстояние от оси колодца до кривой депрессии (переменная величина), м; R ¾ радиус влияния, м; H ¾ бытовая глубина в водоносном слое, м; hо ¾ толщина водоносного слоя грунта, м

Для защиты от попадания воды из прилегающей территории, у колодца предусматривается защитный валик из грунта.

Колодцы размещаются не ближе 10 м от земляного полотна в обычных условиях и не ближе 75—100 м — на макропористых лессовидных просадочных грунтах. Кривая депрессии для поглощающего колодца характеризуется уравнением

, (9.1)

где h0 — толщина водоносного слоя грунта, м;

y — ордината кривой депрессии на расстоянии r от оси колодца, м;

Q — поглощающая способность колодца, м 3 /с;

k — коэффициент фильтрации подстилающего дренирующего грунта, м/c.

r — расстояние от оси колодца до кривой депрессии (переменная величина), м;

Поглощающая способность Q, м 3 /с, колодца (отток спускаемой в колодец воды) определяется по формуле

, (9.2)

где Н — бытовая глубина в водоносном слое, м;

При расчетах в зависимости от вида грунтов можно приблизительно принять следующие значения радиуса влияния на 1 м понижения, м:

studopedia.org. Студопедия.Орг. 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с).

Крутизна откоса водоотводной канавы на насыпях

1.2.1. Назначение земляного полотна и требования, предъявляемые к нему

Земляное полотно — это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно вос­ принимает нагрузки от подвижного состава и верхнего строения пути и пере­ дает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят и скорости движения поездов, и масса поездов, и пропускная и провозная способность линий.

Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной поездной нагрузке и влиянию природных факторов. От цело­стности и состояния земляного полотна зависит исправность всего желез­ нодорожного пути. Чтобы земляное полотно исправно служило, к нему предъявляются следующие основные требования:

Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздей­ствий предусматривается комплекс различных защитных, водоотводных и укрепительных сооружений.

Земляное полотно должно удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

Кроме того, при проектировании земляного полотна должны учитываться вопросы максимальной сохранности ценных земель и нанесения минималь­ ного ущерба природной среде.

Земляное полотно обычно сооружают из местных или привозных грун­ тов, обладающих различными физико-техническими характеристиками (плотностью, пористостью, влажностью и др.), от которых зависят стабиль­ ность и долговечность сооружений земляного полотна.

Грунты для земляного полотна. Для отсыпки насыпей наиболее жела­ тельны скальные, крупнообломочные грунты (щебенистые, галечниковые, гравийные) и песчаные, которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду, не изменяют своих свойств при увлажнении. Грун­ ты основания земляного полотна чаще представлены глиной, песком, супе­ сью и суглинками. И земляное полотно в основном сооружается именно из таких грунтов и в таких грунтах.

При возведении насыпей используются грунты: скальные, песчаные, гра­ вийные, глинистые.

К скальным грунтам относят грунты, получаемые посредством разруше­ ния скальных пород — изверженных, метаморфических и осадочных с же­ сткими связями между зернами, залегающие в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрыхляются.

Песчаные грунты представляют собой продукт выветривания горных пород. Они обладают хорошей способностью пропускать воду и являются хорошим материалом для сооружения земляного полотна и как основание земляного полотна.

Глинистые грунты имеют в большом количестве очень малые размеры частиц чешуйчатой формы. Толщина частиц в десятки раз меньше их дру­ гих размеров, поэтому они обладают большой суммарной поверхностью в единице объема, достигающей нескольких квадратных метров на 1 сч 3 грун­ та. Этим определяется большая влагоемкость грунта. В сухом состоянии такие грунты обладают высокой несущей способностью, но при увлажне­нии сцепление частиц постепенно утрачивается и грунт становится плас­ тичным, деформирующимся при незначительном силов^ м воздействии. Грунт плохо пропускает воду, а при замерзании подвергается неравномер­ ному пучению.

Для возведения насыпей разрешается использовать все грунты, кроме глинистых избыточно увлажненных или избыточно засоленных, сильно на­бухающих, заторфованных, а также жирных глин, торфов, ила, гипса, мела.

Грунты, которые пропускают через себя воду, не разрушаясь и не теряя при этом своей прочности, называются дренирующими. Грунты, не пропус­ кающие или поглощающие воду, — недренирующими. К дренирующим грун­ там относятся крупнообломочные, гравийные, крупно- и среднезернистые пески; к слабодренирущим — мелкозернистые пески; к недренирующим — глинистые грунты.

Для обеспечения надежности конструкции земляного полотна производится уплотнение грунтов в насыпях и, в необходимых случаях, в выемках под основ­ ной площадкой, на нулевых местах и в основаниях насыпей. Грунты насыпей послойно уплотняются специальными грунтоуплотняющими машинами.

1.2.2. Конструктивные элементы земляного полотна ж/д пути

Поперечным профилем земляного полотна называется поперечный раз­ рез земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси.

Поперечные профили земляного полотна характеризуются шириной ос­ новной площадки, крутизной откосов, расположением водоотводных уст­ ройств, высотой насыпи и глубиной выемки.

Часть поверхности земляного полотна, на которую укладывается верхнее стро­ ение пути, называется основной площадкой (рис. 1.14) Пересечение основной площадки с откосом — бровка земляного полотна. Расстояние между бровками называется шириной основной площадки. Ширина основной площадки прини- мается по нормам СНиП 32-01-95 и СТН Ц-01-95 Министерства путей сообще­ ния Российской Федерации в зависимости от категории железнодорожной ли­ нии и представлена в табл. 1.3.

Ширина основной площадки включают в себя обочины, которые пред­ назначены для удобства выполнения путевых работ (на ней размещают инструмент, необходимые детали верхнего строения пути, расставляют сиг­ налы и путевые знаки). Минимальная ширина обочины — 0,5 м.

В кривых участках пути земляное полотно уширяется с наружной сторо­ ны кривой в связи с необходимостью устройства возвышения наружного рельса за счет увеличения высоты и ширины балластного слоя. Например, при радиусе кривой R = 3000 м ширина основной площадки увеличивается с наружной стороны кривой на 0,20 м и при R. 600 м на 0,5 м.

Поперечное очертание основной площадки однопутной косильной лески в недре- нирующих грунтах имеет форму трапеции (рис. 1.14, б) с шириной поверху 2,3 м и высотой 0,15м, а двухпутной — в виде треугольника с высотой 0,20 м и основанием, равным ширине основной площадки (рис. 1.14, а). Верхняя часть земляного полотна, ограниченная основной площадкой и стягиваю­ щей ее прямой, называется сливной призмой; она необходима для стока воды, проникающей к земляному полотну через балластный слой.

Трапецеидальное очертание основной площадки земляного полотна на однопутных участках устраивают для отвода поверхностной воды, чтобы избежать проникновения ее в земляное полотно. Горизонтальная часть ос­ новной площадки делается короче шпал, благодаря чему обеспечивается сток воды в стороны их концов.

При сооружении земляного полотна в скальных или песчаных грунтах основ­ ную площадку устраивают горизонтальной (рис. 1.14, в, г).

Проектная бровка земляного полотна, сооружаемого из скальных, круп­нообломочных, а также песчаных дренирующих грунтов, выше профильной

ности; выемка (рис. 1.15, 6) — основная площадка земляного полотна ниже поверхности земли; полунасыпь (рис. 1.15, в) и полувыемка (рис. 1.15, г) — основная площадка с одной стороны совпадает с земной поверхностью, а с другой выше или ниже ее; полунасыпь-полувыемка (рис. 1.15, д) — основная площадка с одной стороны выше, а с другой ниже поверхности земли и ну­ левое место (рис. 1.15, е) — основная площадка расположена на уровне земной поверхности. Наиболее распространены на железных дорогах на­ сыпи и выемки. Нулевые места неизбежны при переходе из выемки в на­ сыпь, » других случаях они недопустимы, т.к. подвержены снежным зано­ сам и поэтому при проектировании продольного профиля косильной лески, их стремятся заменять насыпями.

Крутизна наклонов боковых поверхностей — откосов насыпей и выемок — зависит от их высоты или глубины и свойств грунта. Чем прочнее грунт, тем круче могут быть откосы. Крутизна откоса измеряется тангенсом угла а на­ клона откоса к горизонту, т.е. равна отношению вертикальной проекции h от­коса (рис. 1.14) к его горизонтальной проекции а (заложению) tg a = Л/а. Если высоту откоса h принять за единицу, а величину заложения откоса а выразить числом этих единиц п, получим показатель крутизны откоса 1:и. Откос имеет одинарную крутизну, если п = 1, полуторную крутизну, если п =1,5.

При проектировании земляного полотна применяют типовые поперечные про­ фили для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями, которые приведены в альбомах «Поперечные профили земляного по­ лотна железных дорог колеи 1520 мм», «Новые железные дороги», «Вторые пути».

Групповые поперечные профили разрабатывают для применения на ряде участков со сложными и многократно повторяющимися инженерно-геоло­гическими условиями.

Поперечные профили земляного полотна, разработанные по специаль­ным проектам для условий, в которых типовые и групповые поперечные профили неприменимы, называют индивидуальными. По индивидуальным проектам сооружают:

Типовой поперечный профиль насыпи из крупных супесей, мелких и пы-леватых песков и легковыветривающихся скальных пород выполняется в со­ ответствии с рис. 1.16, а. Типовой поперечный профиль насыпи из крупно-

обломочных грунтов и из песков гравелистых, крупных и средней крупности показан на рис. 1.16, б. Полоса земли под насыпью является ее основанием.

При сооружении насыпи из глинистых грунтов для усиления верхней час­ ти земляного полотна предусматривают устройство под балластом защит­ ного слоя из дренирующего грунта (или из дренирующего грунта с геотек­ стильными материалами) (рис. 1.17). Толщина защитного слоя под балластной призмой устанавливается расчетом в зависимости от вида грунта земляного полотна и категории железнодорожной косильной лески, но не менее 0,8 м для суглин­ков и глин и 0,5 м — для супесей.

Откосы насыпи могут быть однообразной крутизны и ломаной формы с переменной крутизной. Типовые поперечные профили насыпей из глинис-

тых грунтов, мелких и пылеватых песков должны иметь откосы при высоте насыпи до 12 м — в верхней части не круче 1:1,5, а в нижней части при высо­те более 6 м — не круче 1:1,75.

По обеим сторонам насыпи устраивают бермы, полосы земли между отко­ сом насыпи и водоотводной канавой или резервом. Назначение бермы — за­ щитить подошву насыпи от воздействия воды, текущей по канаве или резерву, и обеспечить возможный проход строительных машин. Ширину бермы прини­ мают не менее 3 м и не менее 7,10 м — со стороны будущего второго пути.

За бермами устраивают резервы или канавы, которые собирают поверх­ ностные воды и отводят в пониженные места или к искусственным сооруже­ ниям. Дну резервов и канав придают продольный уклон не менее 0,003. Глу­бина канавы должна быть не менее 0,6 м. Резервам придают поперечный уклон не менее 0.02 при ширине резерва до 10 м, дно резерва делают одно­скатным, при ширине более 10 м — двускатным. Откосы резервов и водоот­водных канав должны быть не круче 1:1,5.

При сооружении насыпи на косогоре для повышения устойчивости в ос­ новании насыпи устраивают уступы (рис. 1.18).

При сооружении второго пути уширяют существующую насыпь также с устройством уступов (рис. 1.19).

Типовой поперечный профиль выемки глубиной до 12 м в супесях круп­ных, а также в мелких и пылеватых песках представлен на рис. 1.20. Для сбора и отвода поверхностной воды с откосов выемки служат кюветы, ко­ торые располагаются по обе стороны от основной площадки земляного по­ лотна. Размеры кюветов: глубина — 0,60 м, ширина по дну — 0,40 м, с отко­сами 1:1,5. Грунт из выемки, не использованный для сооружения насыпи, отсыпают за откосом выемки в виде призмы, называемой кавальером. Ка­ вальеры закладывают на расстоянии не менее 5 м от бровки откоса выемки.

READ  Сколько надо цемента на куб бетона м200

Если площадка между откосом выемки и кавальером имеет уклон з сто­ рону выемки, то для предотвращения стекания воды в выемку, на этой пло­ щадке устраивают небольшую присыпку, называемую банкетом, а за ним располагают забанкетную канаву. Продольный уклон этой канавы прини­ мают не менее 0,005, а глубину не менее 0,3 м. Крутизна откосов кавальеров и банкетов должна быть не круче 1:1,5. С нагорной стороны выемки устра­ ивают нагорную канаву для сбора воды с прилегающей местности и отвода ее от пути. Размер нагорной канавы: высота — 0,60 м, глубина — 0,60 м, откосы 1:1,5. Продольный уклон нагорной канавы принимают не менее 0,003.

Для стока воды с низовой стороны от выемки кавальер отсыпают с разры­вами шириной понизу не менее 1 м через каждые 50 м.

При сооружении выемки в глинистых грунтах предусматривают устрой­ ство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (или в комбинации дренирующего грунта и геотекстиля) (рис. 1.21). Толщина за­ щитного слоя так же, как при сооружении насыпей, принимается на основа­ нии расчетов, но не менее 0,8 м для суглинков и глин, 0,5 м — для супесей.

1.2.5. Поперечные профили земляного полотна на ж/д станциях

Ширина земляного полотна на раздельных пунктах зависит от числа путей и ширины междупутий (расстояний между осями смежных путей). Расстояние от оси крайнего пути до бровки земляного полотна принимают равным Polo­вине ширины основной площадки однопутной косильной лески, приведенной в табл. 1.3.

Поперечный профиль основной площадки земляного полотна принимают, в зависимости от числа путей, типа станции, рода грунта и климатических усло­ вий односкатным, двускатным и пилообразным (рис. 1.22). Скатам придают поперечный уклон в сторону водоотводных устройств.

Односкатное земляное полотно применяется на разъездах и промежуточ­ных станциях с небольшим числом путей, двускатное — на обгонных пунктах и станциях двухпутных линий и в больших отдельных парках. Пилообразный профиль применяется на крупных станциях: сортировочных, участковых, пас-

сажирских и др. В междупутьях с пониженными отметками укладывают зак­ рытые продольные водоотводы — лотки, дренажи.

Поперечные уклоны основной площадки принимают 0,008—0,01 при су­песях, песках и других дренирующих грунтах; 0,01—0,02 при суглинках и гли­ нах в зависимости от интенсивности осадков в данной местности. Крутизну откосов насыпей и выемок принимают по тем же нормам, что и на перегонах. Размещать резервы и кавальеры в пределах раздельных пунктов, в местах рас­ положения зданий и переездов не допускается.

1.2.6. Водоотводные сооружения ж/д пути

Устойчивость и надежность работы земляного полотна во многом зависят от наличия и исправности водоотводных устройств и сооружений. Притекающая к земляному полотну поверхностная вода приводит к размывам, деформациям и разрушениям земляного полотна. Борьба с проникшей в грунт водой сложнее и дороже мер по отводу поверхностной воды. Для защиты земляного полотна от атмосферных вод, от размывов ими и проникновения воды в грунт в первую очередь осуществляют планировку всех поверхностей земляного полотна, Polo­ сы отвода, берм, резервов, кавальеров, водосборных и водоотводных устройств. Для этого все эти поверхности должны иметь такие поперечные и продольные уклоны, которые обеспечивают быстрый отток поверхностных вод от земляно­ го полотна. Необходимые величины этих уклонов приведены в пп. 1.2.2—1.2.5.

Для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод применяют различ­ ные устройства и сооружения: канавы, лотки, специальную планировку зем­ ной поверхности, устройства ливневой (дождевой) канализации (обычно на территории станции).

Канавы (водоотводные, кюветы, нагорные) — наиболее распространен­ ные устройства для сбора и отвода воды. Форма их, как правило, трапеце­ идальная, а размер определяется на основании гидравлических расчетов.

В стесненных условиях (в населенных пунктах, на станциях), а также при слабых грунтах, не способных удержать откосы канавы, вместо открытых канав применяют водоотводные лотки.

Лотки могут иметь трапецеидальную и прямоугольную формы. Желе­ зобетонные лотки применяют двух видов: междушпальные (рис. 1.23) и меж­дупутные (рис. 1.24).

Междушпальные лотки имеют глубину 0,35, 0,50 и 0,70 м. Для сбора грунтовой воды в боковых стенках лотка имеются дренажные отверстия. За стенками лотка отсыпают фильтры из песка, гравия или щебня, предохра­няющие лотки от засорения через дренажные отверстия.

Междупутные лотки (рис. 1.24) выпускают глубиной 0,75, 1,25 и 1,50 м при длине блоков (секций) 1,00 и 2,00 м.

На станционных площадках междушпальные лотки применяют для отвода воды от стрелок. Вдоль путей — вблизи платформ, зданий, погрузочных пло­щадок и в пониженных местах при пилообразном профиле основной площад­ ки укладывают междушпальные и междупутные лотки. Схемы установки меж­ дупутных и междушпальных лотков представлены на рис. 1.25 и рис. 1.26.

Продольные уклоны канав для обеспечения стока воды и исключения за­ иливания делают не менее 0,003 для водоотводных и нагорных канав, 0,002 на болотах и 0,001 в исключительных случаях. При крутом уклоне местнос­ ти, чтобы не делать дорогостоящего укрепления канав, их устраивают участ­ ками с пологими уклонами, исключающими размыв дна и откосов канав. На стыках этих участков сооружают быстротоки или перепады (рис. 1.27), по­ зволяющие на коротком участке быстро перепустить воду в нижерасполо­ женную канаву.

Быстротоки (рис. 1.27, а) — сравнительно короткие канавы (лотки) из сборных или монолитных конструкций, имеющие большие продольные ук­ лоны 0,08—0,1. Поэтому в быстротоках развиваются большие скорости те­ чения воды, что вызывает необходимость в конце их устраивать водобой­ные уступы, водобойные стенки или водобойные колодцы.

Перепады (рис. 1.27, б) — устройства с одним или несколькими уступа­ ми, позволяющими на небольшом расстоянии значительно понизить ско­ рость текущей воды. Вода за уступом движется с отрывом от дна. В необхо­ димых случаях устраивают водобойные стенки.

Для защиты земляного полотна от вредного воздействия грунтовых вод применяют устройства, которые называют дренажными, и служат они для понижения уровня, перехвата и отвода грунтовых вод.

Для понижения уровня грунтовых вод под основной площадкой земляного полотна наибольшее распространение получили подкюветные дренажи (рис. 1.28). Под кюветом делается траншея под дренаж, верхняя часть заполняется глиной, чтобы поверхностные воды не проникали в дренаж. Ниже этого слоя расположен

слой из двух слоев дерна, повернутых корнями вверх, для предохранения от засо­ рения следующего слоя — дренажного заполнителя из мелкого гравия или круп­ нозернистого песка. Грунтовые воды под действием силы тяжести фильтруют в заполнитель и собираются на дне дренажа. Для сбора и отвода воды укладывают дренажную трубу. Наибольшее распространение получили трубы керамические, асбоцементные трубофильтры из крупнопористого керамзитобетона.

Трубы окружены дренирующим материалом. У самой трубы укладыва­ ют прогрохоченный щебень или гравий крупностью 50—70 мм. Затем ще­бень или гравий с частицами 5—7 мм. Это исключает попадание грунта и мелких частиц заполнителя в трубу. Отверстия в дренажных трубах рас­полагают в нижних и боковых, но не в верхних частях трубы, чтобы вмес­ те с водой в дрену не попадали частицы грунта и заполнителя.

Для того чтобы следить за работой дренажей и проводить их системати­ ческую прочистку, устраивают смотровые колодцы.

����Устройство откосов,на водоотводной траншее

Если грунтовые воды залегают на глубине от 6 до 10 м, устраивают дре­нажные галереи (рис. 1.29). Размеры галереи должны обеспечивать возмож­ность прохода человека (высота 1,5— 1,7 м).

1.2.7. Деформации земляного полотна ж/д пути

В настоящее время основным требованием к перевозочному процессу является обеспечение безопасности движения поездов и надежности рабо­ ты технических средств. Земляное полотно как важнейший элемент желез­нодорожного пути играет в этом первостепенную роль. Так как существую­ щее земляное полотно сооружалось в разное время по разным нормам, то оно характеризуется большим разнообразием конструктивных размеров, геометрических параметров и состоянием. Несмотря на это, земляное по­ лотно на значительном протяжении сети железных дорог России работает удовлетворительно. Однако примерно на 11 % эксплуатационной длины сети оно имеет дефекты и деформации.

Дефекты — отступления геометрических размеров земляного полотна от современных норм. Деформации — изменение формы земляного полотна в процессе эксплуатации под воздействием поездных нагрузок, под влия­нием гидрогеологических факторов и из-за низкого качества строительства земляного полотна.

Основными видами деформаций земляного полотна являются:

Наиболее распространенной деформацией земляного полотна является искажение формы основной площадки — балластные корыта, балластные ложа, балластные мешки.

Балластные корыта (рис. 1.30, а) представляют собой углубления в ос­ новной площадке под отдельными шпалами, заполненные балластом. Они возникают при недостаточной толщине балластного слоя или при недоста­ точной несущей способности грунта основной площадки. Балластные ко­ рыта достигают глубины 0,1 — 0,3 м. Для предупреждения образования бал­ ластных корыт необходимо тщательно уплотнять верхний слой земляного полотна и производить балластировку по проекту.

Балластные ложа (рис. 1.30, б) — протяженные вдоль пути, замкнутые под рядом шпал углубления в основной площадке, достигающие глубины 1,5—2 м. Причиной образования балластных лож является недостаточное уплотнение грунтов в насыпи или недостаточная прочность грунтов в ос­ новании выемки.

Балластные мешки (рис. 1.30, в) — изолированные значительные углуб­ ления в основной площадке, заполненные балластом. Балластные мешки достигают глубины 3—8 м.

Углубления в основной площадке — корыта, ложа, мешки — могут выз­ вать деформации земляного полотна под движущимися поездами.

Мерами борьбы с углублениями в основной площадке являются срезка бортов корыт с заменой грунта дренирующим грунтом. Борта балластных корыт и лож срезают на глубину не менее 0,20 м ниже их дна с расчетом

полного выпуска воды. Балластные ложа и корыта осушают и устройством односторонних или двусторонних прорезей, с заполнением их дренирую­ щим грунтом (рис. 1.31 и 1.32).

Дренажные прорези закладывают на глубину не менее 0,20 м ниже дна ложа или мешка. Для отвода воды из прорези их дну придают уклон в насыпях не менее 0,1, в выемках 0,05. Из поперечных прорезей воду выпускают на откос насыпи или в кювет выемки. Сплошную срезку балластных корыт и лож це­ лесообразно производить при капитальном и среднем ремонтах пути.

Пучины. При низких температурах происходит замерзание воды, содер­ жащейся в порах грунта. Происходит увеличение объема, но из-за неодно­родности грунтов, это увеличение объема различно. Неровности, образую­ щиеся при этом на поверхности грунта, называются пучинами. Пучины бывают в форме пучинного горба или пучинной впадины (рис. 1.33). Пучи­ ны вызывают неровности рельсо-шпальной решетки, а это не обеспечивает безопасность движения поездов. Пучины делятся на балластные и грунто­ вые. Балластные образуются из-за промерзания загрязненного балластного слоя; грунтовые — из-за замерзания воды в грунте земляного полотна.

Балластные пучины возникают в первой половине зимы. Высота (или глубина) их не превышает 50 мм. В начале весны балластные пучины быст­ ро исчезают. Борьба с балластными пучинами заключается в очистке щебе­ ночного балласта или замене песчано-гравийного балласта щебеночным, осушении балластных корыт и лож, в подъемке на балласт при недостаточ­ ной его толщине.

Грунтовые пучины появляются преимущественно в выемках и на нуле­вых местах, когда балластный слой уже замерз, и начинают замерзать грун­ ты земляного полотна. Они продолжают увеличиваться до тех пор, пока возрастает глубина промерзания грунта, так как процесс поступления воды в промерзающий слой из нижних, еще не замерзших слоев продолжается в течение всего периода промерзания. Грунтовые пучины достигают высоты 100—150 мм и более. В конце весны или летом грунтовые пучины постепен­ но исчезают.

Способы ликвидации грунтовых пучин следующие:

Пучины создают угрозу безопасности движения поездов, требуют боль­ ших расходов на устройство плавных отводов пути от пучинистых горбов и впадин, препятствуют внедрению прогрессивных конструкций пути (бессты­ кового пути, железобетонных шпал), делают невозможным высокоскорост­ ное движение поездов. Поэтому предотвращение образования пучин явля­ется очень важной задачей.

В процессе эксплуатации земляного полотна бывают случаи, когда тело земляного полотна обладает достаточной прочностью и устойчивостью, а откосы деформируются.

Наиболее распространенными повреждениями откосов являются: сплы- вы откосов насыпей и выемок; сползание балластных шлейфов на откосах насыпей; размывы поверхности откосов насыпей и выемок; вывалы отдель­ ных камней и шелушение поверхностей выемок и полувыемок в легковы- ветривающихся скальных породах.

Сплывами называют деформации откосов, охватывающие массивы грун­ та на глубину от 0,5 до 1,0 м. Сплывы откосов происходят главным образом на высоких насыпях и в глубоких выемках.

Сплывы откосов наиболее характерны для молодого земляного полотна (в первые 5 лет после постройки земляного полотна). Основной причиной сплывов является переувлажнение слабоуплотненных грунтов откосов.

Грунты откосов насыпей, плохо уплотненные при строительстве, пере­ увлажняются за счет атмосферных осадков, выпадающих на откосы.

На устойчивость откосов отрицательно влияет сбрасывание на них ста­рого балласта при ремонтах пути или образование шлейфов в результате подъемок пути на оседающих насыпях.

Сплывы насыпей на косогорах (рис. 1.35) происходят вследствие ув­ лажнения грунтов основания под на­ сыпью поверхностными или грунто­ выми водами, выходящими на поверх­ ность склонов под насыпью.

Этот вид деформаций возникает, когда при поперечном уклоне местно­сти не была сделана необходимая под­готовка основания насыпи: не вырезан

дерн, не нарезаны уступы, не удовлетворительно содержатся водоотводы с нагорной стороны, не выполнено поддерживающее сооружение с низовой стороны при его необходимости.

Расползание насыпей происходит, как правило, длительное время. Та­ кие деформации возникают из-за недостаточного учета важных местных осо­ бенностей участка, на котором строится дорога или из-за нарушения пра­ вил производства строительных работ. Например, расползание насыпи происходит при недостаточном уплотнении грунтов при сооружении насы­ пи, что является нарушением правил производства работ.

Обеспечение устойчивости нестабильных откосов и склонов производится путем устройства различных поддерживающих и удерживающих сооруже­ ний: контрбанкетов, контрфорсов, подпорных стен.

Осыпи и обвалы распространенный вид деформаций крутых откосов глу­боких выемок и полувыемок в скальных грунтах, в связи с потерей устойчи­ вости отдельных частей или целого массива, а также обрывистый характер прилегающих к полотну железной дороги естественных горных склонов.

Основными мероприятиями по предотвращению обвалов являются: упо-ложение откосов и склонов, укрепление неустойчивых скальных массивов подпорными поддерживающими стенками (рис. 1.36) Радикальной мерой защиты пути от скальных обвалов является укрытие его в галерею (рис. 1.37). Осыпи образуются на крутых горных склонах и откосах выемок и полувы­емок, при выветривании скальных пород. Перемещение осыпного материала происходит под действием силы тяжести. Для защиты от осыпей применяют агролесомелиорацию, укрепление откосов выемки и полувыемки, устройство полок, траншей.

На обвальных участках и участках с осыпями предусматривают надзор за состоянием земляного полотна и прилегающих к нему склонов, охрану пути,

проведение мероприятий по предупреждению произвольных обрушений, лик­ видацию последствий горных обвалов.

При трассировании новых линий скально-обвальные участки следует обходить.

1.2.8. Укрепление и защита земляного полотна ж/д пути

Для защиты откосов насыпей, выемок и берм применяют посев семян мно­ голетних злаковых и бобовых трав. Дерн способен защитить от размыва от­ косы земляного полотна на неподтопляемых участках. При больших высо­ тах насыпей для предотвращения смыва семян и удержания их на откосе до образования корневой системы посев трав производится в деревянных или железобетонных обрешетках (рис. 1.38) или с использованием георешеток.

READ  Какой потолок в ванне лучше сделать

Посев многолетних трав в настоящее время осуществляется механизиро­ванным способом посева по слою растительной земли (специальными агре­ гатами) или способом гидропосева с добавлением в смесь семян с водой муль­ чирующих добавок (опилок, торфяной крошки и др.) без использования растительной земли.

Если посев трав невозможен по климатическим или грунтовым услови­ ям, производится обсыпка откосов скальными или крупнообломочными грунтами (галечниковыми, щебенистыми).

При подтоплении откосов насыпей и берм пойменными водами применяют­ ся каменные наброски из сортированного и несортированного камня (рис. 1.39).

Откос с присыпной бермой (Двойной откос)

При больших скоростях течения воды и волновом воздействии, для ук­ репления откосов насыпей, конусов у устоев мостов, берегов применяются железобетонные плиты и габионы.

Габионы конструктивно представляют собой проволочный остов, запол­ ненный камнем (рис. 1.40). Габионы бывают в виде габионных ящиков, га- бионных тюфяков и цилиндрические габионы. Габионные сооружения от­ вечают требованиям экологии, не препятствуют росту растительности. Уже выполнен ряд работ в России по сооружению берегоукреплений из габио­ нов (берегоукрепление Саратовского водохранилища, облицовка канала в Нижегородской области и др.)

При небольших скоростях течения воды бетонные и железобетонные пли­ ты являются прочным и надежным укреплением. Применяются плиты сбор­ ные свободнолежащие размером 1,0×1,0x0,16 на гравийной или щебеноч­ ной подготовке. Открытые швы устраивают вразбежку.

При больших скоростях течения воды и при волновых воздействиях при­ меняют железобетонные разрезные плиты, шарнирно соединенные в ковер

размером 2,50×3,0x0,20 м, при необходимости плиты омоноличиваются за­ полнением швов бетоном или цементным раствором.

Полосой отвода называется земельный участок, предназначенный для размещения земляного полотна со всеми устройствами, лесозащитными на­ саждениями, постоянными снегозащитными заборами, путевыми и други­ ми зданиями, линией связи, энергоснабжения и другими сооружениями и устройствами железной дороги.

Ширину полосы отвода устанавливают в соответствии с Инструкцией о нормах и порядке отвода земель для железных дорог в зависимости от вы­ соты насыпи или глубины выемки, обустройств земляного полотна (кава­ льеров, резервов, укрепительных сооружений) наличия зеленых насаждений (для защиты от снега и песка) и других условий. Для насыпи или выемки с высотой Я до 12 м, когда не требуется устройство кавальеров, резервов, укрепительных сооружений, а также защитных насаждений, рекомендова­ ны следующие нормы ширины полосы отвода L :

Расстояние от подошвы откоса насыпи или бровки откоса выемки, а при наличии резервов или водоотводных канав — от их крайних точек до грани­цы полосы отвода должно быть не менее 2 м, в исключительных случаях—не менее 1 м.

Ширина полосы отвода в местах, где путь нуждается в специальных защи­тах, устанавливается с учетом размещения этих защит (например, лесозащит­ ных насаждений). В пределах городов граница полосы отвода устанавлива­ ется на расстоянии не более 2 м от подошвы откоса насыпи или бровки

водоотводной канавы. На станциях и разъездах расстояние от оси крайнего пути до границы полосы отвода должно быть не менее 10 м, с уширением для размещения служебно-технических, жилых зданий и других устройств.

Границы полосы отвода обозначаются знаками, установленными через каждые 250 м. Знаки обсыпаются землей на высоту 0,40 м, вокруг них устра­иваются канавы глубиной 0,30 м.

В охранные зоны выделяются площади земли, необходимые для обеспе­ чения устойчивости и прочности железнодорожных сооружений. На этих землях не допускается уничтожение растительности и устанавливаются осо­ бые условия землепользования.

Расчет глубины водоотводных канав

Размеры поперечного сечения канавы устанавливают с расчетом пропуска максимального расчетного расхода воды. Наименьшую глубину канав определяют получаемой расчетной величиной с прибавлением 0,2 м для возвышения бровки канавы над расчетным уровнем воды. Глубина канавы и ее ширина по дну должны быть не менее 0,6 м. Крутизна продольного уклона канавы i должен быть не менее 0,002. Откосы канавы в глинистых грунтах, суглинках, супесях и песках крупных и средней крупности делают крутизной 1:1,5.

Фактический расход в канаве определяется по формуле, м³/с:

,

где ω – площадь «живого сечения» (занятого водой) канавы, ;

υ – средняя скорость протекания воды, м/с

Площадь живого сечения канавы определяется по формуле

,

m – коэффициент крутизны (заложения откоса);

.

Гидравлический радиус определяют по формуле. м

.

,

где С – коэффициент, зависящий от шероховатости поверхности дна канавы и гидравлического радиуса определяется по таблице 2.1.

Значения коэффициента С в зависимости от гидравлического радиуса R

Поперечный профиль канавы:

В курсовом проекте необходимо определить расчетную глубину канавы, продольный уклон дна канавы и выбрать при необходимости способ укрепления дна и откосов канавы. Тип грунта канавы в курсовом проекте для четных вариантов – гравий мелкий, для нечетных – песок мелкий.

Данная задача решается методом подбора. В начале задают глубину канавы h и уклон дна канавы i, определяют площадь «живого сечения» канавы ω, вычисляют смоченный периметр p и подсчитывают гидравлический радиус R. Затем вычисляют расчетный расход воды Q. который сравнивается с заданным расходом Qзад. Если разница между этими значениями не превышает 5 %, то глубина канавы и продольный уклон выбраны удачно. Если Q Qзад, то необходимо уменьшить размеры канавы, если Q

Средние скорости течения воды м/с, в зависимости от средней глубины воды в канаве

Примем глубину канавы h=0,8м, ширину канавы по низу a=0,8м и уклон дна i=0,003.

Площадь «живого сечения» канавы составит:

Смоченный периметр этого сечения.

Гидравлический радиус

По таблице 2.1 определяю коэффициент С=37,8.

Скорость течения воды в канаве

Расчетный расход воды

Расхождение расчетного расхода воды Q с заданным составило 0,4 %, что является допустимым.

По таблице 2.2 находим, что допускаемая скорость при глубине канавы 1,0 м не превышает 0,45 м/с, что меньше расчетной скорости. Поэтому необходимо предусмотреть укрепление откосов. Согласно таблице 2.2 канаву можно укрепить бетонными плитами или укрепить дно канавы щебнем, а откосы – одерновкой.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 70 ; Нарушение авторских прав

Таблица 16

Насыпи из камня слабовыветривающихся скальных пород

Насыпи из крупного и средней крупности песка, гравия, дресвы, гальки и щебенистых грунтов слабовыветривающихся парод

Насыпи из прочих грунтов при высоте откоса до 12 м:

ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

3.57. Земляное полотно подъездных и внутренних железнодорожных путей следует проектировать в увязке с генеральным планом предприятия, вертикальной планировкой площадки и внутриплощадочным водоотводом и рассчитывать на прочность:

при движении четырехосных грузовых вагонов. под нагрузку на ось 294 кН (30 тс);

при движении восьмиосных вагонов. под погонную нагрузку 103 кН (10,5 тс);

при движении специализированного подвижного состава повышенной грузоподъемности. в зависимости от типа подвижного состава и нагрузки на ось: до 450 кН (45 тс). 480 кН (49 тс), более 450 кН (45 тс) ‑ 600 кН (60 тс).

Земляное полотно на планируемых территориях надлежит проектировать, как правило, под укладку путей с заглубленным или полузаглубленным балластным слоем, на непланируемых территориях. под укладку путей с открытым балластным слоем.

3.58. Ширину однопутного земляного полотна с открытым балластным слоем на прямых участках пути после полной осадки следует принимать по табл. 13 с учетом перспективы усиления верхнего строения пути.

Таблица 15

Радиус кривых участков пути, м, расположенных

3.63. При конструировании земляного полотна под нагрузку на ось до 294 кН (30 тс) и погонную нагрузку до 103 кН (10,5 тс) надлежит применять, как правило, типовые профили железнодорожных путей предприятий.

Конструкции земляного полотна железнодорожных путей предприятий под нагрузку более 294 кН (30 тс) и погонную нагрузку более 103 кН (10,5 тс) надлежит принимать на основании индивидуальных расчетов. При этом в необходимых случаях может предусматриваться усиление (или укрепление) верхней части земляного полотна (укладка суббалласта, цементация и др.).

3.64. Крутизну откосов земляного полотна подъездных и внутренних железнодорожных путей, кроме путей на подъездах к рабочим горизонтам карьеров, следует принимать по нормам СНиП 32-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм».

Крутизну откосов земляного полотна на подъездах к рабочим горизонтам карьеров допускается принимать для насыпей по табл. 16, для выемок. по табл. 17.

Крутизна откосов насыпей при высоте более указанной в табл. 16, насыпей, сооружаемых из отходов промышленных производств, независимо от высоты, а также крутизна откосов выемок глубиной более 12 м и выемок, разрабатываемых взрывами на выброс или с применением гидромеханизации, назначается по индивидуальным проектам.

Во всех случаях принимаемая крутизна откоса должна обеспечивать его устойчивость.

При подвижном составе с нагрузкой на ось более 294 кН (30 тс) и погонной нагрузкой более 103 кН (10,5 тс) крутизну откосов в пылевато-глинистых грунтах полутвердой консистенции, а также в песках мелких и пылевато-глинистых следует принимать не более указанных в СНиП 32-01-95 значений и проверять расчетом. При расчете необходимо учитывать снижение характеристик прочности и деформации грунтов под влиянием вибродинамического воздействия, в том числе от вибрации и ударного оборудования вблизи расположенных зданий, копров и др.

СНиП 2.05.07-91 = Земляное полотно. Таблица 13. Таблица 14. Таблица 15. Таблица 16. Таблица 17.

Таблица 14

Толщина балластного слоя под шпалой, см

Наименьшая ширина нижней части однопутного земляного полотна с заглубленным и полузаглубленным балластным слоем, м

На многопутных участках железнодорожных путей ширина земляного полотна должна быть увеличена на ширину междупутий.

Ширина земляного полотна, возводимого на участках распространения вечномерзлых грунтов, должна приниматься с учетом осадки всех оттаивающих слоев в соответствии с расчетом.

3.59. Расстояние от оси вытяжных путей на раздельных пунктах, располагаемых вне застроенной территории, а также от оси пути стрелочной улицы до бровок земляного полотна должно быть не менее 3,25 м в обе стороны, а на раздельных пунктах, располагаемых в пределах застроенной территории. не менее 3,25 м в одну сторону и не менее половины ширины земляного полотна, указанной в табл. 13, в другую.

3.60. При обосновании допускается располагать железнодорожный путь на общем земляном полотне с автомобильной дорогой. В этом случае ширина земляного полотна определяется с учетом параметров поперечного профиля железнодорожного пути и автомобильной дороги и расстояния между ними, принимаемого согласно п. 3.21.

3.61. Ширину земляного полотна путей в забоях карьеров следует устанавливать проектом, но принимать не менее указанной в табл. 13.

Ширина земляного полотна первичной насыпи передвижных путей отвалов должна быть не менее 6 м, при этом расстояние от оси пути до бровки земляного полотна со стороны, противоположной отвалу, должно обеспечивать проход машин для передвижки пути и быть не менее 3,7 м.

3.62. Ширину земляного полотна для кривых участков пути следует увеличивать с наружной стороны кривой согласно табл. 15.

Необходимость и размер уширения земляного полотна на подходах к мостам и путепроводам устанавливают в проектах мостов и путепроводов.

Таблица 13

Толщина балластного слоя под шпалой, см

Ширина земляного полотна поверху, м, с использованием грунтов

глинистых и недренирующих мелких и пылеватых песков и технологических отходов при категории пути

скальных, крупнообломочных, дренирующих песчаных фунтов и приравниваемых к ним технологических отходов

Примечание. На погрузочно-разгрузочных и прочих путях ширину земляного полотна с открытым балластным слоем принимают по нормам табл. 13 для II, III категорий в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой.

Ширину земляного полотна с заглубленным и полузаглубленным балластным слоем определяют по расчету в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой и конструктивных решений по водоотводу, при этом ширина нижней части однопутного земляного полотна под балластным слоем должна быть не менее указанных значений в табл. 14.

Таблица 17

Крутизна откосов выемок глубиной до 12 м

Выемки в глинах, суглинках, супесях и песках однородного напластования

Выемки в сухих лёссах в условиях засушливого климата

Выемки в лёссах в остальных случаях; выемки в лёссовидных грунтах, а также выемки в крупнообломочных (щебенистых, гравелистых и т.п.) грунтах в зависимости от их свойств, характера напластования и высоты откосов

Выемки в слабовыветривающейся скале при отсутствии падения пластов в сторону полотна и отсутствии трещиноватости

Прочие скальные выемки в зависимости от свойств грунтов, характера их напластования и высоты откоса

3.65. Ширина бермы между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва или водоотводной канавы должна быть не менее 2 м, а на болотах. не менее 3 м.

Для насыпей высотой до 2 м при благоприятных климатических и геологических условиях ширину бермы допускается уменьшать до 1 м.

крутизна, откос, канава, насыпь

3.66. Земляное полотно с водоотводными сооружениями и устройствами, возводимое в сложных инженерно-геологических условиях и предназначенное для укладки нескольких железнодорожных путей при строительстве их по очередям, следует проектировать под многопутный участок пути в период первой очереди строительства.

3.67. Для возведения насыпей подъездных и внутренних железнодорожных путей следует использовать, как правило, местные грунты и прежде всего имеющиеся технологические отходы металлургических, горнодобывающих, дробильно-сортировочных и других производств (металлургические шлаки, отсевы, материалы породных отвалов угольных и сланцевых шахт и др.), отвечающие требованиям, предъявляемым к грунтам земляного полотна, с учетом п. 2.10.

3.68. При проектировании земляного полотна следует предусматривать уплотнение грунтов, в том числе выемок в зоне основной площадки, естественных оснований насыпей высотой до 0,5 м, а также оснований насыпей высотой до 2 м, возводимых на насыпных грунтах (породах) отвалов.

Коэффициент уплотнения грунтов следует принимать: 0,95 на участках периодического подтопления и 0,90. во всех других случаях.

3.69. При использовании для земляного полотна глинистых грунтов всех видов (кроме супесей, содержащих песчаные частицы размером 0,05. 2 мм в количестве более 50 % по весу) в выемках, нулевых местах и насыпях следует предусматривать устройство под балластной призмой защитного слоя (подушки) из дренирующего грунта (возможно в комбинации с геотекстилем). Толщина защитного слоя определяется расчетом.

Конструкцию земляного полотна при показателе текучести грунтов более 0,5 на участках обращения подвижного состава, имеющего осевую нагрузку более 294 кН (30 тс), на участках с возможным увлажнением пучинистых грунтов, насыпей, примыкающих к мостам в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях, следует проектировать индивидуально и при необходимости проверять расчетами на устойчивость.

3.70. Снегозаносимые участки железнодорожных путей, располагаемые на открытых незастроенных территориях, следует проектировать преимущественно в насыпях высотой, превышающей расчетную толщину снежного покрова на 25 см.

Примечание. За расчетную принимается толщина снежного покрова, имеющая вероятность превышения 5 %.

3.71. Бровка земляного полотна должна возвышаться над наивысшим уровнем грунтовых вод или уровнем длительного стояния поверхностных вод на величину, достаточную для предохранения железнодорожного пути от пучения и просадок. При проектировании земляного полотна с открытым балластным слоем на слабых основаниях, водонасыщенных глинистых, лёссовых и других просадочных грунтах следует предусматривать возвышение бровки насыпи над уровнем длительного (более 20 сут) стояния поверхностных вод или над уровнем грунтовых вод с учетом опыта эксплуатации дорог в районе строительства. При отсутствии такого опыта минимальное возвышение бровки в зависимости от вида грунтов земляного полотна и глубины сезонного промерзания грунтов следует принимать по табл. 18.

При этом необходимо учитывать величину осадки грунтов основания в процессе консолидации их в период эксплуатации.

Для насыпей на болотах нормативную величину конечной осадки следует определять расчетом.

GORYCH.RU 2021