2130
правок
Изменения
Нет описания правки
#REDIRECT [[Категория:Земляное полотно]]
{{#seo:
|keywords= полезная информация про Земляное полотно
|description= Земляное полотно
}}
{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Путь и путевое хозяйство|Путь и путевое хозяйство|Категория:Земляное полотно|Земляное полотно}}
ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО железной дороги – комплекс инженерных сооружений из [[Грунты|грунтов]], служащее основанием для [[Верхнее строение пути|верхнего строения пути]]. Земляное полотно обеспечивает выравнивание земной поверхности и необходимые план, профиль и устойчивость ж.-д. пути, воспринимает нагрузки от рельсошпальной решетки, балласта и подвижного состава, равномерно распределяя их на нижележащий естественный грунт.
__TOC__
==Основные типы земляного полотна==
[[Файл:Zp 3 1.jpg|thumb|right|1200px]]
'''Основные типы земляного полотна (рис. 3.1):'''
В зависимости от продольного и поперечного очертаний местности земляное полотно сооружается в виде:
*[[насыпь|насыпи]],
*[[выемка|выемки]],
*полунасыпи,
*полувыемки,
*полунасыпи-полувыемки,
*[[нулевое место|нулевые места]].
И полунасыпь, и полувыемку, и полунасыпь-полувыемку сооружают на косогорах. Выбор между этими тремя типами земляного полотна осуществляют исходя из технических, технологических, геологических и экономических соображений, ставя во главу угла надежность железнодорожного пути.
== Элементы земляного полотна ==
'''Элементы земляного полотна''' -основная площадка, откосы и основание (рис. 3.2). Кроме того, полотно имеет сопутствующие устройства, предназначенные гл. обр. для сбора и (или) отвода воды: у насыпей – бермы, продольные канавы или резервы (из резервов берется грунт для возведения насыпей), у выемок – кюветы, банкеты и забанкетные канавы (для отвода воды с обреза выемки), кавальеры (для складирования лишнего грунта), нагорные канавы. Высота насыпей или глубина выемок составляет от 1-2 до 25-30 м. При больших рабочих отметках насыпи обычно заменяют виадуками, а выемки – тоннелями. Полунасыпи, полувыемки и полунасыпи-полувыемки сооружают в основном в горных районах. Основная площадка полунасыпи располагается полностью на насыпном грунте, полувыемки – на естественном грунте. В связи с тем, что у полунасыпи-полувыемки из-за неодинаковых условий прочности полотна под обеими рельсовыми нитями трудно обеспечить устойчивость откосов насыпной части, этот тип земляного полотна применяется редко.
[[Файл:Zp 3 2.jpg|thumb|right|1000px]]
Земляное полотно сооружается по групповым (типовым) или индивидуальным проектам. Групповые проектные решения регламентированы нормативными документами; их применяют в основном без обоснования инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям в следующих случаях: простые природные и эксплуатационные условия; возведение земляного полотна из обычных (дренирующих и глинистых твердой и полутвердой консистенции) грунтов; прочное основание с косогорностью не круче 1:5 при скальных грунтах и не круче 1:3 при нескальных грунтах и рабочих отметках обычно до 12 м, а также в некоторых сложных инженерно-геологических региональных условиях, но с ограничениями по определенным параметрам, например в случае насыпи на болотах глубиной до 3-4 м (рис. 3.3 и 3.4).
[[Файл:Zp 3 3.jpg|thumb|right|1000px]]
[[Файл:Zp 3 4.jpg|thumb|right|1000px]]
Индивидуальные проекты разрабатываются для [[Земляное полотно|земляного полотна]], сооружаемого в сложных физико-географических, климатических, инженерно-геологических и эксплуатационных условиях. Для их разработки производят детальные инженерно-геологические изыскания, определяют физико-механические и прочностные свойства грунтов и все проектные решения принимают на основе инженерных расчетов. Индивидуальные проекты применяются для насыпей при рабочих отметках более 12 м, косогорности основания более 1:3 при недренирующих грунтах, в районах избыточного увлажнения, на слабых основаниях, в пределах глубоких болот, на поймах рек и т.д.; для выемок, вскрывающих неблагоприятно расположенные пласты горных пород в глинистых переувлажненных или сильнонабухающих грунтах; для земляного полотна на пучиноопасных участках, на участках с активными склоновыми процессами (оползни, обвалы, осыпи, снежные лавины, сели), на карстовых участках, в районах распространения вечномерзлых грунтов, участках с высокой сейсмичностью, а также при пересечении земляного полотна трубопроводами и сооружении его с использованием взрывов и средств гидромеханизации.
Участок, на котором размещается '''земляное полотно''' с водоотводными устройствами, лесозащитные насаждения, постоянные снегозащитные заборы, линии связи, энергоснабжения и др. ж.д. сооружения, называется [[полоса отвода]].
== Материалы ==
Материалами для строительства земляного полотна служат грунты в виде скальных или осадочных массивов (для выемок) и крупнообломочные, песчаные и глинистые (для насыпей) Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна и расширения сферы применения местных грунтов производится их уплотнение до нормируемой плотности в насыпях и в необходимых случаях под основной площадкой в выемках, на нулевых местах и основаниях насыпей.
Конструкция земляного полотна в зоне основной площадки для всех видов глинистых грунтов, кроме супесей, содержащих более 50% песчаных частиц размером от 2,0 до 0,05 мм (по массе), усиливается защитным слоем из дренирующего грунта в комбинации с геотекстилем или без него (рис. 3.5). Это необходимо для предотвращения морозного пучения грунтов и предупреждения образования деформаций основной площадки Толщину защитного слоя устанавливают в зависимости от вида и консистенции грунта земляного полотна с учетом глубины промерзания.
[[Файл:Zp 3 5.jpg|thumb|right|1000px]]
== Защита земляного полотна ==
'''Защита земляного полотна''' от неблагоприятных природных воздействий осуществляется посредством водоотводных, защитных и укрепительных сооружений, служащих для регулирования поверхностного и подземного стоков, тепловых и гравитационных процессов Кроме того, проводятся мероприятия по мелиорации грунтов. К основным водоотводным устройствам относятся водоотводные канавы и резервы у насыпей, [[кюветы]], забанкетные и нагорные канавы у выемок Используются также железобетонные лотки, а на участках с большим уклоном – быстротоки и перепады Для защиты земляного полотна от воздействия атмосферных осадков и текущей воды все его поверхности планируются с продольными уклонами не менее 0,002 и поперечными – не менее 0,04.
Для защиты полотна от вредной инфильтрации воды, а также откосов от размывов предусматривается травосеяние, применение крупнообломочных материалов, каменных набросок, железобетонных плит, габионных структур. Травосеяние позволяет создать искусственный дерновый покров, снижающий скорость течения поверхностной воды, армирующий поверхностные слои грунта и обеспечивающий транспирацию (испарение) влаги из грунтов до 200-250 мм осадков в год. Крупнообломочными материалами укрепляют дно и откосы канав (щебневание), а также откосы земляного полотна. Каменные наброски из разрыхленных слабовыветрелых скальных пород, выполненные в виде защитных призм или имеющие другую форму (рис. 3.6), предназначены в основном для гашения энергии набегающих волн прибоя и предохранения земляного полотна от размыва вдольбереговым течением. Вес и размеры камней в наброске определяют путем расчета в зависимости от удельного веса и формы камня, высоты и длины расчетной волны, крутизны откоса. Железобетонные укрепления в виде сборных (свободно лежащих, разрезных -шарнирно-соединенных в ковер, гибких решетчатых) конструкций и монолитных плит широко применяются для защиты от волновых воздействий. Габионные структуры – тонкие габионные тюфяки (т. н. матрасы Рено) высотой 0,15-0,3 м и коробчатые габионы высотой 0,5-1 м, укладываемые на поверхность земляного полотна, обеспечивают защиту от размывов при высоте волны до 2 м и скорости течения до 5 м/с.
[[Файл:Zp 3 6.jpg|thumb|right|1000px]]
Для гашения морских волн и защиты берегов от размывов служат морские 6уны (поперечные берегозащитные сооружения), волногасящие и волноотбойные стены, [[волноломы]]. На мостовых переходах для защиты пойменных насыпей используют регуляционные сооружения (рис. 3.7).
[[Файл:Zp 3 7.jpg|thumb|right|1000px]]
Регулирование подземного стока для защиты земляного полотна от грунтовых вод осуществляется [[Дренажи|дренажами]]. Дренажи представляют собой комплексные устройства, предназначенные для снижения влажности грунтов, понижения уровня или перехвата грунтовых вод. Наибольшее распространение получили биологические (травы, кустарники, деревья) и гравитационные дренажи.
Гравитационные дренажи отбирают из грунтов земляного полотна или его основания воду, которая под действием сил гравитации по трубам или крупнообломочному материалу, уложенным в горизонтальной траншее, засыпанной дренирующим грунтом, выводится на поверхность земли. Вода в трубы (керамические, бетонные, асбоцементные, пластиковые) диаметром 0,15-0,3 м поступает через специальные отверстия или через пористые стенки (в трубофильтрах). Для осмотра и очистки труб (дрен) служат смотровые колодцы, которые выполняются из стандартных железобетонных колец и располагаются через 50-75 м по длине дренажа, а также на поворотах трассы и перепадах глубины дрены; колодцы имеют отстойники глубиной ок. 0,5 м. Глубина заложения таких дренажей обычно составляет 1,5-3 м.
Для осушения одного или нескольких водоносных пластов, расположенных на глубине 6-12 м, применяются дренажные галереи (те же гравитационные дренажи траншейного типа, но имеющие дрены круглой или трапецеидальной формы высотой 1,5-1,7 м, допускающие проход человека). Для сбора и отвода грунтовой воды из глубоко расположенных (св. 12 м) водоносных горизонтов, когда устройство траншеи нерационально или невозможно, применяют дренажные штольни, сооружаемые закрытым способом (например, щитовой проходкой). Вода в дренажную штольню поступает сквозь швы между секциями обделки (крепления). Основание штольни располагают обычно в водонепроницаемых грунтах (с заглублением примерно на 0,5 м); его продольный уклон составляет, как правило, не менее 0,005 (в исключительных случаях 0,002-0,001). Смотровые колодцы (шахты), выполняющие роль вентиляционных устройств, устраивают через каждые 100-250 м.
Для осушения балластных углублений в длительно эксплуатируемых насыпях применяются т. н. кротовые дренажи – слегка наклоненные к горизонту скважины, в которые заводятся перфорированные трубы.
Регулирование тепловых процессов в земляном полотне осуществляется с помощью различных теплоизолирующих устройств и покрытий, защищающих грунты под основной площадкой от промерзания и морозного пучения. К ним относятся подушки из шлака или асбеста, покрытия из пенопластов, полистирольных плит и т. п. Регулирование гравитационных процессов направлено на поддержание или удержание откосов земляного полотна и неустойчивых склонов, на которых оно расположено. В качестве поддерживающих сооружений обычно применяются контрбанкеты, контрфорсы, подпорные стены, армогрунтовые и гравитационные габионные стены, в качестве удерживающих – анкерные конструкции, стягивающие элементы, прошивающие сваи и шпоны (см. также Усиление земляного полотна).
Система защиты земляного полотна включает также ряд противоселевых, противообвальных, противолавинных и других сооружений. Применяют селеспуски – акведуки, служащие для пропуска грязекаменных масс селевых потоков над ж.-д. полотном, барражные запруды в виде бетонных или каменных (на цементном растворе) стен со специальными окнами для пропуска воды, селенаправляющие регуляционные сооружения. Для защиты земляного полотна от скальных обвалов и осыпей прибегают к уположению откосов и склонов, укреплению неустойчивых скальных массивов подпорными, поддерживающими, одевающими стенами и анкерами, устраивают улавливающие полки у основной площадки полотна, улавливающие траншеи, рвы и валы, укрывают путь в галереи. Защита земляного полотна от разрушающего воздействия снежных лавин осуществляется созданием сети инженерных противолавинных устройств, направленных на регулирование снежных отложений на склоне с помощью снегоудерживающих заборов, железобетонных или металлических надолб, снеговыдувающих панелей. От ударов сошедших лавин земляное полотно защищают земляные дамбы, лавиноспуски, лавинорезы; применяют также специальные галереи.
[[Категория:Земляное полотно]]
== См. также ==
* [[Откос]]
* [[Бровка]]
* [[Берма]]