Главная >> Железнодорожный путь >> Пучины земляного полотна

Пучины земляного полотна

В результате замерзания воды, содержащейся в грунтах земляного полотна, происходит или сплошное вспучивание полотна или образование на пути отдельных горбов, иногда расположенных вблизи один от другого, но чаще разделенных значительными интервалами. В некоторых случаях пучины образуются только под одним рельсом. Если это происходит под внутренним рельсом в кривой, возникает серьезная угроза безопасности движения поездов. Исследования пучин на автомобильных дорогах показали, что пучины чаще всего образуются в грунтах с содержанием от 10 до 20% глинистых частиц, от 60 до 80% пылеватых и от 20 до 30% тонкопесчаных.
Согласно широко распространенной теории пучения высота пучин в мелкодисперсных пылеватых глинистых грунтах находится в прямой зависимости от высоты капиллярного поднятия. При промерзании грунта вода выжимается из более крупных капилляров и замерзает в виде небольших прослоек льда. Эти прослойки непрерывно растут за счет притяжения частицами грунта молекул воды, поступающей по капиллярам снизу из обводненных грунтовыми водами слоев. Такое питание водой снизу продолжается или до истощения источника питания или до тех пор, пока фронт промерзания не опустится до уровня грунтовых вод. Причиной пучения является расширение воды при замерзании, сопровождающееся образованием прослоек льда, при этом величина пучения зависит от интенсивности роста кристаллов льда, питание которых обеспечивается, как сказано выше, за. счет притяжения воды из мелких пор грунта.
Плотные глины с высоким коэффициентом сцепления обладают высоким капиллярным поднятием, однако вместе с тем сопротивление движению воды в них также велико. Как следствие этого, в плотных тяжелых глинах уровень грунтовых вод обычно стоит низко и при отсутствии подтока воды сбоку кристаллизация льда может происходить только за счет замерзания содержащегося в глинах ограниченного объема воды. Отсюда следует, что образование больших пучин в глинах может происходить только при относительно высоком уровне стояния воды в них.

Борьба с пучинами.

Исправление пути на пучинистых участках производят выравниванием его на подкладки. Однако стоимость содержания пути на пучинах довольно высока, повторные перешивки пути сокращают срок службы шпал, а так как зимние низкие температуры вызывают непрерывный рост пучин, то пучинистые участки пути требуют постоянного ухода.
Лучшим средством борьбы с пучинами является хороший отвод воды. При образовании отдельных пучин на насыпях некоторые дороги производят вырезку грунта под основной площадкой на 0,60 м и заменяют его чистым крупным гравием; это улучшает условия отвода воды и снижает опасность образования балластных корыт. Борьба с пучением в выемках производится в основном устройством дренажей.
Засолка пучин. Некоторые железные дороги в целях борьбы с пучинами производят на пучинистых участках, за исключением расположенных около сигналов, перемешивание балласта с каменной солью. Образующийся при этом солевой раствор понижает точку замерзания содержащейся в грунте воды. Соль вносят в грунт летом или ранней осенью с тем, чтобы обеспечить раствору возможность пропитать грунт до наступления морозов. На практике принято толщину слоя соли принимать равной толщине самой толстой пучинной прокладки, применявшейся на данном участке, но не более 7,5 см.
Применяют разные способы введения соли. По одному из методов солью покрывают поверхность балласта в количестве, достаточном, чтобы она не была тут же смыта дождями, и втрамбовывают ее в балласт шпальными подбойками. По другому методу в шпальных ящиках устраивают ямки конической формы глубиной до 60 см обычно по 5 шт. внутри рельсовой колеи и по 2 шт. между концами шпал (всего 9 шт. в ящике) и заполняют их солью, сверху ямки присыпают балластом. При третьем методе вскрывают шпальные ящики до подошвы шпал, засыпают их сначала солью, а сверху балластом. По концам пучи- нистого участка устраивают отводы, так же как и при исправлении пути на подкладки, уменьшая толщину засыпки соли.
Исправление пути на пучинах. Исправление пути на подкладки на пучинистых участках производится для устройства пологих отводов от горбов, чтобы создать нормальные условия для движения поездов.
Укладка подкладок должна производиться с соблюдением таких же предосторожностей, как при устройстве отводов при сплошной подъемке пути. Сначала надо определить протяжение подлежащего исправлению пути и толщину подкладок. Редко наблюдается одинаковая высота пучения на обеих нитях рельсов; поэтому для выравнивания пути по уровню в прямых или для исправления возвышения наружного рельса в кривых под каждым рельсом требуется укладка подкладок разной толщины.
Пучинные подкладки изготовляют из дубовых досок; они бывают сплошные или составные (рис. 23). Для толщин от 6,0 до 38 мм их толщина изменяется через 6 мм, а для толщин от 38 до 76 мм — через 12 мм. Обычно применяют подкладки стандартной длины и с заранее просверленными отверстиями. Для их прикрепления применяют костыли длиной 187,5 мм. Пучинные подкладки укладывают на шпалу под рельсовыми подкладками.

 
« Путевые костыли   Разбивка кривых при выправке пути при помощи шнура »
железные дороги