Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


А. ШИРИНА ОСНОВНОЙ ПЛОЩАДКИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Условия, определяющие стандартную ширину

1. Балластная призма. В вопросе установления ширины основной площадки земляного полотна важнейшее значение имеют размеры балластной призмы. Толщина балластного слоя, а следовательно, и ширина его поиизу в значительной степени зависят от размеров грузооборота. Большинством железных дорог приняты два размера балластной призмы: один для главных, а другой для второстепенных линий; на некоторых же дорогах принят еще и третий размер—для ветвей.

Размеры балластной призмы устанавливаются в зависимости от грузооборота, ожидаемого иа 15-й или 25-й год эксплуатации. Длительность этого периода зависит от первоначальной стоимости строительства линии и стоимости последующего уширения земляного полотна. Было бы неэкономично задаваться такими размерами балластной призмы иа будущее, чтобы проценты на дополнительные затраты, связанные с приданием большей ширины земляному полотну при строительстве линии, превысили бы стоимость уширения земляного полотна в процессе эксплуатации, когда это окажется необходимым. Размеры этих дополнительных затрат в значительной степени зависят от грузооборота.

2. Эрозия грунтов и оседание насыпей. В целях противодействия осыпанию и расползанию грунта земляного полотна, происходящим в результате оседания, размыва и пучения грунтов, необходимо предусмотреть некоторый запас по ширине земляного полотна. Это относится к нормальному оседанию земляного полотна вследствие уплотнения грунтов, практически наблюдающемуся во всех насыпях, кроме подвергнутых особенно тщательному уплотнению, и не распространяется на случаи оседания насыпей вследствие осадок грунтов основания, за исключением незначительных осадок в результате нормального уплотнения грунта основания весом насыпи и подвижного состава. Подобное оседание происходит повсеместно, даже в выемках (хотя бы и в незначительных размерах), и не имеет ничего общего с просадкой грунтов основания, связанной с боковым выпиранием грунта. Оседание насыпей связано также с повсеместно распространенной эрозией откосов и сб тушением обочин.

Размеры необходимого уширения основной площадки земляного полотна на насыпях зависят от различных условий. Оно может быть меньше в случае применения современных методов строительства, обеспечивающих более тщательное уплотнение грунта насыпей, и должно увеличиваться в случае преобладания в районе линии грунтов, подверженных эрозии под воздействием атмосферных осадков и ветра, а также в местностях с сильными ливнями и бурями.

Ширина основной площадки земляного полотна в выемках не зависит от оседания грунта, однако и в этом случае наблюдается осыпание бровки; кроме того, необходимо предохранить полотно от бокового размыва водой, стекающей по кюветам. Учитывая одинаковые условия работы земляного полотна в насыпях и выемках, большинство железных дорог считает желательным сохранение в выемках той же ширины основной площадки земляного полотна, что и на насыпях.

Чтобы обеспечить достаточный упор для балластной призмы, ширина обочин при эксплуатации должна поддерживаться не менее чем в 0,45 м, считая от подошвы откоса балласта. Для этого, учитывая также необходимый запас на естественную эрозию и оседание грунта, обычно требуется, чтобы стандартная ширина основной площадки земляного полотна была на 1,5 м больше, чем ширина балластной призмы понизу .

3. Принятая ширина земляного полотна. В 1937 г. крупнейшим железным дорогам была разослана анкета с запросом о принятой ими ширине основной площадки земляного полотна. Ответы были получены от 31 дороги общим протяжением 212 ООО км. Из полученных ответов видно, что наименьшая ширина основной площадки земляного полотна на насыпях составляет 5,50 м, а наибольшая —7,32 м, средневзвешенная ширина составляет 6,25 м.

Ниже приводятся ширина основной площадки земляного полотна по данным опроса и процентное отношение длины участков с разной шириной к общему протяжению обследованных дорог.

Ширина основной Процентное отношение к общей длине полотна в м


Минимальная ширина основной площадки земляного полотна на второстепенных линиях колеблется от 4,88 до 6,71 м, средневзвешенная ширина составляет 5,87 м. Для ветвей эта ширина колеблется в тех же пределах, но средневзвешенное значение составляет 5,33 м.

Особые и местные условия, определяющие ширину основной площадки земляного полотна. Хотя назначение основной площадки на насыпях и в выемках одинаково, условия сооружения и содержания земляного полотня в обоих случаях различны. Насыпи являются инженерным сооружением, и их состояние определяется свойствами грунтов основания под ними, грунтов, из которых они отсыпаны, и способом производства строительных работ.

Насыпи

4. Высота насыпей. Высокие насыпи подвержены не только большему оседанию вследствие уплотнения грунта, из которого они отсыпаны, но также и большим просадкам в грунты основания вследствие их большого веса, а также вследствие того, что под ними нередко залегают более слабые грунты. При сооружении насыпей им принято давать некоторый запас по высоте из расчета ожидаемой осадки грунта, при этом около мостов дают лишь ограниченный запас, величина которого не должна превышать ожидаемой величины осадки за период строительства. За исключением специально уплотняемых для уменьшения осадок насыпи продолжают садиться длительное время после начала эксплуатации. Хотя значительная часть осадок насыпи происходит в период строительства, однако всегда можно ожидать их продолжения и в дальнейшем. Ликвидация оседания насыпей, вызванного указанными двумя причинами, производится последовательными подъемками на балласт, в результате чего ширина насыпи может оказаться недостаточной для размещения балластной призмы.

Таким образом, на высоких насыпях около мостов и на других участках пути, где должны быть выдержаны проектные отметки, необходимо вместо запаса по высоте, как это было принято ранее, предусматривать дополнительное уширение поверху. При тщательном уплотнении отсыпаемого грунта необходимую величину уширения можно уменьшить. Применение в современной практике для транспортировки грунта при сооружении насыпей автосамосвалов и послойная укатка насыпей делают необязательными некоторые предосторожности, необходимые ранее. Однако многие все же считают необходимым дополнительное уплотнение грунта кулачковыми катками.

Чем выше насыпь, тем больше атмосферных осадков выпадает на ее откосы и тем больше вызываемый ими размыв грунта около подошвы. При этом увеличивается крутизна средней части откоса и уменьшается обочина. Обычно размерами этого процесса можно пренебречь, однако в некоторых легко размываемых грунтах рекомендуется уширение полотна поверху, особенно если линия проходит в ливневых районах. Укреплением откосов растительностью, уположением их или террасированием можно исключить необходимость такого уширения.

5. Осадки насыпей. Уплотнением грунта можно ограничить его усадку, однако это мероприятие бесполезно против осадок насыпей вследствие слабости грунтов основания. Там, где буре-

1 Иными словами, ширина обочин для иовых линий рекомендуется этими правилами в 0,75 м с каждой стороны полотна (Прим. переводчика).

нием и опробованием грунта установлена возможность осадок, а слабые подстилающие насыпь грунты основания нельзя вырезать или заменить, или там, где осадки насыпи уже наблюдались в период строительства, необходимо предусмотреть значительное увеличение ширины земляного полотна поверху, учитывая, что такие осадки могут продолжаться в течение многих лет.

6. Прочие условия. Ьо всех случаях, когда возникает необходимость в уположении откосов насыпей вследствие отсыпки их из неустойчивых или переувлажненных грунтов, или в целях борьбы с подмывом подошвы насыпей реками, в дополнение к прочим мероприятиям следует несколько увеличивать ширину насыпи поверху.

Выемки

7. Кюветы Наиболее важным фактором, определяющим ширину выемок, является ширина кюветов. Согласно действующим техническим условиям кюветы должны иметь минимальные ширину и глубину и допускать увеличение их сечения в случае необходимости обеспечить отвод дополнительного количества воды.

Эту потребность можно уменьшить, сооружая там, где это возможно, нагорные канавы выше бровки выемки с верховой ее стороны; при этом очевидно, что неэкономично уширять выемку с целью отвода воды, которую можно перехватить, не допустив ее до выемки.

В длинных выемках для отвода дождевых осадков, выпадающих на откосы и основную площадку земляного полотна, кюветы необходимо уширять. Сечение кюветов определяется уклоном пути. При более крутых уклонах для предохранения полотна от размыва необходимо уширять кюветы или укреплять их мощением, или применять оба мероприятия одновременно.

8. Преимущества более широких выемок. Дополнительное уширение глубоких выемок в определенных пределах может оказаться целесообразным. В этом случае возможно устройство кюветов большого сечения и такой глубины, чтобы обеспечить хороший отвод воды от земляного полотна, а также перехват грунтовых вод для осушения грунтов подрельсовой части полотна. Кроме того, в этом случае обеспечивается ббльшая площадь для накопления продуктов смыва с откосов и уменьшается потребность в очистке кюветов.

В местностях с сильными снегопадами увеличение ширины кюветов дает заметные преимущества, уменьшая мощность отложений снега и предоставляя место для свалки снега, очищаемого с пути.

Эти соображения следует принимать во внимание при проектировании новых линий. Недоучет этих обстоятельств часто приводил на более позднем этапе к значительным затратам на содержание кюветов или на их последующее уширение.

БАРЫКОВА Н.Г., ГЛУЗМАН И.С. АМЕРИКАНСКАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ — М.: ТРАНСЖЕЛДОРИЗДАТ, 1959.

Экспертиза

на главную