Рельсовые пути трамваев - Деформации земляного полотна и меры их предупреждения

Под воздействием различных физико-химических процессов — увлажнения, температурных перепадов, меняющихся нагрузок — изменяется состояние грунтов земляного полотна и их прочность. При этом грунты становятся податливыми, неустойчивыми, их частицы перемещаются, иногда изменяются первоначальные очертания земляного полотна в целом.
Такие изменения называются деформациями. Деформации называются упругими, если по окончании силового или иного воздействия земляное полотно восстанавливает свои очертания и характеристики. Если деформации остаются после прекращения воздействия — они называются остаточными.
Причинами деформаций могут быть избыточное увлажнение, недостаточная толщина балластного слоя, недостаточное уплотнение грунта, использование непригодных грунтов, плохой водоотвод и другие недостатки, допускаемые при проектировании, строительстве и содержании.
По месту проявления выделяются деформации тела насыпей, деформации откосов насыпей и выемок, деформации основной площадки и основания земляного полотна. По внешним признакам деформации можно разделить на следующие основные группы: оседания основания земляного полотна; углубления основной площадки; пучины; размывы; осыпи и обвалы; разрушения земляного полотна (оползни, сплывы, сдвиги, провалы).
На внутризаводских и трамвайных путях чаще других встречаются углубления основной площадки, пучины, оседания основания земляного полотна, а также размывы в зоне неисправных водопроводов.
Оседаниями земляного полотна называются сравнительно медленно развивающиеся опускания основной площадки сверх предусмотренной осадки. Оседания вследствие уплотнения тела насыпи проходят более неравномерно и во времени и по протяжению, чем оседания из-за податливости основания, особенно в первый период, когда оно происходит в пределах предусмотренной осадки. Ликвидация таких оседаний производится подъемкой пути на балласт до тех пор, пока процесс не закончится. Податливость основания может быть вызвана наличием грунтовых вод или прониканием вод поверхностных. В этом случае одновременно с выправкой пути нужно осушить основание и принять меры, не допускающие его дальнейшее увлажнение.
При недостаточной толщине балластного слоя и недостаточной несущей способности земляного полотна деформируется его  основная площадка. Иногда этому способствует небрежность в процессе самого строительства. На основной площадке земляного полотна могут развиваться балластные корыта — корытообразные углубления, индивидуально расположенные под каждой шпалой, балластные ложа — углубления, общие для ряда шпал, с продольным профилем дна, почти параллельным профилю пути, — это дальнейшее развитие балластных корыт, балластные гнезда — ложа с развитием карманов, т. е. отростков, где вдавливание балласта в основную площадку происходит особенно интенсивно, балластные метки — одиночные, изолированные глубокие деформации со значительным поперечным сечением, часто образуются над трубами.
Способы предупреждения таких деформаций сводятся к обеспечению необходимой плотности грунтов, предупреждению инфильтрации поверхности вод, осушению грунта основной площадки, понижению уровня грунтовых вод. Способы лечения·—вырезка корыт, заполнение их уплотненным местным или водонепроницаемым грунтом и — в отдельных случаях — цементация балластных корыт. Балластные ложа, гнезда и мешки в насыпях, помимо этих же приемов, можно лечить устройством поперечных прорезей.
 Пучины — местные вспучивания грунта, а стало быть, и пути в целом — различаются поверхностные и грунтовые. Иногда их называют соответственно верховыми и коренными. Верховые пучины образуются из-за замерзания поверхностной воды, попавшей в балластный слой или в верхние слои земляного полотна. Это бывает при наличии углублений в основной площадке, загрязненности балластного слоя, застое воды в кюветах. Устранение этих факторов устраняет и причины поверхностного пучинообразования. Коренные пучины образуются при наличии грунтовой воды, настолько насыщающей грунт, что свободных пор, в которых могла бы поместиться вода при превращении в лед, не хватает. Грунт вспучивается. Кроме того, грунтовая вода при этом непрерывно подсасывается из нижележащих слоев. Процесс этот идет по всей длине пути, поэтому практически ощущается не сама грунтовая пучина, а ее неравномерность в местах перепада. Поэтому ликвидация грунтовой пучины сводится к ликвидации этой неравномерности и причин, ее порождающих. Интенсивная застройка городских территорий, соответствующая инженерная подготовка обычно значительно понижают уровень грунтовых вод. Вследствие этого на трамвайных путях сравнительно редко приходится встречаться с коренными пучинами. А верховые, поверхностные, возникают довольно часто, особенно на путях без дорожного покрытия с ухудшенными из-за заглубленности балластной призмы условиями водоотвода.
Применение шлаков, обладающих хорошими теплоизолирующими свойствами, в качестве балласта или специальной термозащитной подушки между балластом и земляным полотном — хорошее средство в борьбе с пучинами. На железных дорогах в качестве утеплителя для противопучинных конструкций испытываются прессованные торфяные плиты, насыщенные битумно-парафиновой эмульсией. Следует иметь в виду, что деформации земляного полотна редко проявляются в «чистом» виде. Обычно деформациям одного типа сопутствуют и другие неисправности.