Учебник монтера пути - Поперечные профили земляного полотна

Классификация поперечных профилей.

Поперечные профили земляного полотна по условиям их применения делятся на типовые и индивидуальные; типовые профили делятся на нормальные и специальные.
Типовые профили, имеющие повсеместное применение, называют нормальными, а профили, имеющие применение лишь в определенных районах с особыми условиями (подвижные пески, болота, вечномерзлые, скальные, лёссовые грунты), — специальными.
Поперечные профили земляною полотна, разработанные по отдельным проектам для условий, в которых типовые профили неприменимы, называют индивидуальными. Индивидуальные профили проектируют: при глубине выемок или высоте насыпей более 12 м (а при насыпях из камня слабовыветривающихся пород высотой более 20 м) на основе инженерно-геологических обследований и расчетов; насыпи и выемки в сейсмических районах, выемки на косогорах круче 1 : 3, а также в неблагоприятных инженерно-геологических условиях; при разработке выемок взрывом на выброс или способом гидромеханизации; при наличии пучинных мест и др.

Нормальные типовые поперечные профили земляного полотна.

По типовым поперечным профилям сооружают земляное полотно при высоте насыпей и глубине выемок до 12 м.
Ширина основной площадки земляного полотна вновь строящихся линий на прямых участках, установленная Строительными нормами и правилами проектирования (СНиП П-39—76), приведена в табл. 1.

Таблица 1
Ширина основной площадки земляного полотна вновь строящихся линий, м

В кривых участках пути земляное полотно уширяют с наружной стороны кривой по установленным нормам в зависимости от категории линии и радиуса кривой. Это вызывается необходимостью иметь большую, чем на прямой, толщину балластного слоя для возвышения наружной рельсовой нити при сохранении ширины обочины 0,6—0,7 м и требований габарита приближения строений.
Для земляного полотна, построенного по ранее действовавшим нормам, Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР (§ 23) допускают следующие минимальные размеры ширины основной площадки земляного полотна: для однопутных прямых участков — 5,5 м, для двухпутных — 9,6 м, в скальных и дренирующих грунтах на однопутных линиях — 5,0 м и на двухпутных — 9,1 м. На кривых участках указанные размеры земляного полотна должны иметь уширение по установленным нормам, если радиусы кривых менее 2000 м.
При реконструкции и капитальном ремонте пути, когда тип верхнего строения приводят в соответствие с грузонапряженностью и при этом увеличивают размеры балластной призмы, уширяют полотно присыпкой на насыпях и срезкой части откосов в выемках. В таких случаях нормальную ширину основной площадки земляного полотна на эксплуатируемой сети согласно утвержденным МПС типовым поперечным профилям балластной призмы принимают в соответствии с табл. 2.
На двухпутных и многопутных участках ширину основной площадки земляного полотна увеличивают по сравнению с однопутными на величину расстояния между осями путей; в прямых на двухпутных линиях это расстояние составляет 4,1 м, а в кривых увеличивается в соответствии с Указаниями по применению габаритов приближения строений. Основную площадку земляного полотна у больших железнодорожных мостов уширяют на 0,5 м на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на протяжении последующих 15 м постепенно сводят до нормальной ширины.
Откосы насыпей высотой не более 12 м назначают крутизной 1 : 1,5 при отсыпке их из гравия, гальки, щебенистых грунтов, крупно- и среднезернистого песка. При прочих годных для возведения насыпей грунтах откосы выполняют в соответствии с рис. 2.

Таблица 2
Ширина основной площадки земляного полотна на эксплуатируемой сети, м

1 Типы верхнего строения пути см. в главе 3.

Рис. 5. Насыпи из глинистых грунтов, мелких и пылеватых песков на косогоре крутизной от 1:5 до 1:3: а — с нарезкой бермы; б — с засыпкой пазухи; 1 — пазуха

При сооружении насыпей из камней слабовыветривающихся скальных пород (граниты, базальты, габбро и др.) при высоте насыпи до 6 м крутизну откосов принимают 1 : 1,3, а при большей высоте — 1:1,5.
Основание под насыпи готовят следующим образом: при поперечном уклоне местности до 1 : 10 на нулевых местах и под насыпями высотой до 0,5 м удаляют дерн во избежание просадок при его гниении в дальнейшем; при уклоне от 1 : 10 до 1 : 5 и высоте насыпи до 1 м во избежание оползания насыпи в сторону дерн снимают, а если насыпь будет высотой более 1 м, то вспахивают полосу в пределах основания насыпи; при поперечном уклоне от 1:5 до 1:3 на всю ширину основания насыпи на поверхности земли делают уступы шириной до 4 м, но не менее 1 м каждый с уклоном 0,01—0,02 в направлении падения склона (рис. 5).
Бермы с нагорной стороны делают или срезкой грунта (рис. 5, а), или засыпкой пазухи, т. е. присыпкой между подошвой насыпи и бровкой водоотвода (рис. 5, б) в зависимости от местных условий.

Специальные типовые поперечные профили земляного полотна.

При устройстве выемок в жирных глинах, мелких и пылеватых песках у подошвы откосов за кюветами (рис. 6) делают горизонтальные полки шириной 1—2 м, необходимые для предохранения кюветов от засорения осыпающимся песком и частицами грунта в периоды между очередными очистками осыпей.
Если скала прочная, т. е. слабо выветривающаяся, и нет наклона пластов в сторону пути, то выемки имеют почти отвесные откосы крутизной 1 : 0,2 при глубине выемки до 6 м и 1 : 0,5 при глубине ее от 6 до 12 м (рис. 7). Крутизну откосов в прочих скальных выемках в зависимости от свойства грунтов, характера их напластования и высоты откосов делают от 1 : 0,5 до 1 : 1,5. Выемки в крупнообломочных грунтах устраивают с откосами крутизной от 1:1 до 1 : 1,5. Основная площадка земляного полотна в выемках при скальных грунтах должна быть горизонтальной.
В выемках при легко выветривающейся скале устраивают полки шириной 1—2 м на уровне бровок полотна за кюветами во избежание засорения кюветов осыпями.

Рис 6. Поперечный профиль выемки в жирных глинах, мелких и пылеватых песках: 1 — полка

Рис. 7. Поперечный профиль выемки в скальных грунтах:
1 — камера; 2 — бордюр; 3 — верхний выветрелый слой скалы; 4 — ниша

Рис. 8 Поперечный профиль пойменной насыпи:

1 — уровень свободной воды в теле насыпи; 2 — снижающийся уровень воды; 3 — при сыпная берма; Г. В. В — горизонт высоких вод

Рис. 9. Насыпь из дренирующего грунта на болоте, сплошь заполненном илом и водой:

1 — болотная корка (сплавина); 2 — дренирующий грунт, 3 — минеральное дно болота; при мелкозернистом песке 1:т — 1:2 и 1:n = 1:1,75; при крупно- и среднезернистом песке — 1:1,75 и 1:1,5; при гравии, щебне и камне — 1:1,5 и 1:1,5; при глубине болота до 3 м ширина бермы b= 1м, при глубине более 3 м — b = 2м

В скальных выемках через каждые 300 м с каждой стороны в шахматном порядке устраивают камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, а в промежутках между камерами через каждые 50 м — ниши шириной 3 м, глубиной 1 м и высотой 2 м для укрытия людей, съемных механизмов, материалов.
В поймах рек у откосов насыпей, подтапливаемых водой при весенних и осенних паводках, присыпают бермы (рис. 8).
Насыпи на болотах устраивают по специальным и индивидуальным профилям. На рис. 9 показана насыпь на болоте со сплавиной (торфяной коркой, под которой находится жидкая масса).