658

44

Рис. 10. Конструкция выемки ВСМ с прочным основанием

Рис. 11. Поперечный профиль земляного полотна ВСМ в нулевом месте с безбалластной конструкцией верхнего строения пути

45

			Таблица 9
	Крутизна откосов выемок
		Высота	Крутизна
	Вид грунта	откосов	откосов
		выемок, м	выемок
	Скальные слабовыветривающиеся	12	1:0,2
	Скальные выветривающиеся	12	1:1
	Скальные легковыветривающиеся	12	1:1,5
	Крупнообломочные, песчаные	12	1:1,5
	Глинистые (в том числе лёссовидные)
	твердой, полутвердой, тугопластичной	12	1:2
	консистенции
	Глинистые и пылеватые грунты в районах	6	1:2
	избыточного увлажнения

При глубине выемки более 12 м на откосах предусматривают сооружение технологических полок шириной не менее 4 м.

Отвод поверхностных вод от земляного полотна и его основания осуществляется с помощью водоотводных и нагорных канав, лотков и кюветов. Водоотводные устройства проектируются в соответствии с [9, 10].

Для отвода воды от низа защитного слоя в выемках и нулевых местах проектируется продольный водоотвод в виде дренажа или сочетания водоотводного лотка с дренажем.

Параметры дренажа мелкого заложения (диаметр дренажной трубы, ширина траншеи, требования к заполнителю) определяется по результатам расчетов. Диаметр дренажной трубы принимается не менее 160 мм.

Рекомендуемая величина продольного уклона дренажных сооружений 5 ‰, но менее 3 ‰. Выходы дренажных сооружений должны быть защищены от поступления поверхностных вод и от промерзания.

9.5. Расчеты земляного полотна

Расчеты земляного полотна следует производить в соответствии с принятыми в практике проектирования железных дорог методами и рекомендациями, а также с использованием новых апробированных разработок.

46

При разработке проекта должны предусматриваться необходимые объемы лабораторных, стендовых и полевых испытаний грунтов, включающих определение помимо традиционных характеристик грунтов (удельное сцепление, угол внутреннего трения, модуль деформации) дополнительных показателей грунтов (модуль упругости, пучинистость, консолидационные параметры, чувствительность грунта к вибродинамической нагрузке и т.д.). В сложных случаях должно быть выполнено научное обоснование принятых решений.

Вкурсовом и дипломном проектировании перечисленные характеристики грунтов указываются в задании на проектирование.

Всоответствии с рекомендациями СНиП 32-01-95 земляное полотно рассчитывается под нагрузку на ось четырехосного грузового вагона в 294 кН, поскольку ВСМ должна быть готова для пропуска грузовых составов технического назначения.

Расчет земляного полотна производится по трем основным разделам.

Р а с ч е т н а п р о ч н о с т ь:

–расчет требуемой плотности грунтов;

–определение осадки тела земляного полотна;

–расчет осадки основания.

Р а с ч е т н а с т а б и л ь н о с т ь:

–расчет несущей способности основной площадки (выемки);

–расчет основания насыпи.

Р а с ч е т н а у с т о й ч и в о с т ь:

–расчет общей устойчивости (откосов);

–расчет местной устойчивости (откосов);

–расчет устойчивости склонов, как оснований земляного полотна.

Расчеты проводятся с учетом влияния вибродинамического воздействия на прочностные и деформационные характеристики грунтов земляного полотна и его основания.

Расчеты на прочность и стабильность земляного полотна выполняются по традиционным методикам, описанным в [31, 32].

Устойчивость и стабильность земляного полотна должна определяться традиционным расчетом по схемам предельного равновесия грунтового массива, а в сложных ситуациях проверяться другими апробированными методами. В качестве одного

47

из таких методов можно рекомендовать метод конечных элементов, реализованный, например, в лицензированном на территории России программном комплексе Plaxis.

Коэффициент общей устойчивости насыпи при расчетах по методу предельного равновесия грунтового массива (по круглоцилиндрической или другой поверхности скольжения), а также полученный другим методом, должен быть не менее 1,3.

Деформируемость основания земляного полотна должна определяться величиной расчетной осадки и скоростью ее изменения во времени.

Обязательное требование о недопущении проявления деформаций морозного пучения на основной площадке земляного полотна должно обеспечиваться выполнением теплофизических расчетов. Ввиду особой значимости такие расчеты не должны ограничиваться одномерными схемами и постановками задач, принятыми в практике проектирования железных дорог. В приложении Г приведен пример использования программы Freeze-1 для решения данного вопроса.

9.6. Земляное полотно на раздельных пунктах

Станционные площадки, как правило, следует проектировать в профиле насыпями.

Ширину земляного полотна на раздельных пунктах следует устанавливать в соответствии с проектируемым путевым развитием. Расстояние от оси крайнего станционного пути до бровки земляного полотна должно быть не менее расстояния от оси главного пути до бровки на перегоне. В пределах стрелочных улиц и вытяжных путей – не менее 3,6 м.

Конструкция земляного полотна главных путей станций и диспетчерских съездов должна соответствовать нормам, принятым для главных путей перегонов.

На других станционных путях толщина защитного слоя назначается расчетом, исходя из выполнения требования обеспечения несущей способности нижележащих грунтов под действием нагрузки от подвижного состава и устранения пучения этих грунтов. Верхняя часть защитного слоя толщиной не менее 20 см на станциях должна отсыпаться так же, как на главных путях – из щебенисто-гравийно-песчаных смесей.

48

На станциях должны быть устройства для отвода поверхностных вод от земляного полотна, а в необходимых случаях также и для понижения уровня грунтовых вод.

Поверхности земляного полотна станционных площадок, включая участки размещения главных путей, следует придавать поперечный уклон до 0,04 в сторону водоотводных сооружений.

Между платформой и путем на станциях, при необходимости, должны устраиваться продольные водоотводы в виде лотков или дренажа. Конструкция этих платформ должна обеспечивать возможность расположения водоотводов в указанном месте и не препятствовать стоку воды от ближайшего главного пути, а также возможность работы путевых машин по очистке балласта.

Вопросы для самоконтроля

1.В чем состоит главная конструктивная особенность земляного полотна для высокоскоростных железнодорожных магистралей?

2.Какова минимальная ширина основной площадки земляного полотна высокоскоростной магистрали на прямой при скоростях движения поездов до 400 км/ч?

3.Какие требования предъявляются к величине упругой осадки земляного полотна высокоскоростной магистрали?

4.На какую осевую нагрузку рассчитывается земляное полотно высокоскоростной магистрали?

5.Каким требованиям должны удовлетворять грунты земляного полотна высокоскоростной магистрали?

6.Что необходимо предусматривать в конструкции земляного полотна на подходах к искусственным сооружениям?

7.Какова принята минимальная величина коэффициента общей устойчивости земляного полотна на высокоскоростных магистралях?

10.ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МАГИСТРАЛИ

10.1. Рельсы

На главных путях ВСМ при скорости выше 200 км/ч должны укладываться рельсы типа Р65 или других типов с массой 60– 65 кг/м с временным сопротивлением на растяжение не менее 1240 Н/мм2 и твердостью по поверхности качения головки рельса 360÷400 НВ. Профиль головки рельса должен соответствовать

49

условию одноточечного контактирования с колесом для скорости до 400 км/ч.

На пригородных участках крупных пассажирообразующих центров, где скорость движения высокоскоростных поездов не превышает 200 км/ч, на главных путях следует укладывать рельсы типа Р65 категории «В» по ГОСТ Р 51685, которые должны обеспечивать одноточечный контакт колеса с рельсом.

Отклонения рельсов от прямолинейности по поверхности катания и концов рельсов не должны превышать значений, приведенных в табл. 10.

				Таблица 10
	Допустимые отклонения рельсов от прямолинейности
		Отклонения рельсов от прямолинейности		Отклонения концов
	Базовая	по поверхности катания, мм
	длина, м			рельсов от прямо-
		в вертикальной	в горизонтальной	линейности, мм
		плоскости	плоскости
	1,0	0,2	–	0,3
	1,5	–	0,45	0,4
	3,0	0,3	–	–

Рельсы должны удовлетворять условиям свариваемости.

10.2. Рельсовые плети и их формирование

На всем протяжении ВСМ следует предусматривать укладку бесстыкового пути. Закрепление рельсовых плетей осуществлять при температуре в соответствии с Техническими указаниями [17].

Сварку рельсовых плетей на главных путях ВСМ следует предусматривать из новых рельсов длиной 100 м. На соединительных линиях плети могут свариваться из рельсов длиной 25 м без болтовых отверстий на концах.

Сварка рельсов в плети длиной 800 м производится на рельсосварочных предприятиях. В плети неограниченной длины 800- мет-ровые плети свариваются непосредственно в пути при помощи передвижных рельсосварочных машин (ПРСМ).

При сварке рельсов и рельсовых плетей необходимо обеспечивать совпадение их торцов по продольной оси.

Все стыки, сваренные как в условиях рельсосварочных предприятий, так и в пути, должны быть термически обработаны.

50

10.3. Промежуточные рельсовые скрепления и шпалы

Промежуточные рельсовые скрепления должны обеспечивать стабильность положения рельсовой колеи, возможность регулировки положения рельса по высоте до 20 мм, иметь упругие клеммы, обеспечивающие стабильное прижатие рельса к основанию с усилием не менее 20 кН (2,0 тс) и сопротивление продольному сдвигу рельса в узле скрепления не менее 14 кН (1,4 тс).

Конструкция промежуточных скреплений должна обеспечивать электрическую изоляцию рельсовых цепей.

На главных путях высокоскоростной магистрали применяются железобетонные шпалы повышенной массы типа ШСТ-1. На приемоотправочных путях могут укладываться железобетонные шпалы типа ШС-1у.

На участках со скоростями движения высокоскоростных поездов более 200 км/ч эпюра шпал должна быть 2000 шт/км. При скоростях 200 км/ч и менее эпюра шпал принимается в соответствии с требованиями [17].

10.4. Балластная призма

На главных путях ВСМ для балластной призмы применяется щебень фракцией от 25 до 60 мм, изготовленный из камня твердых пород с маркой по прочности У75, истираемости И1 по ГОСТ 7392. Модуль деформации балластной призмы на уровне подошвы шпалы должен быть не ниже 180 МПа.

Ширина плеча балластной призмы на ВСМ должна быть не менее 50 см, крутизна откосов – 1:1,5. Толщина балластной призмы под подошвой шпал на прямых участках пути должна быть не менее 40 см. В кривых такая толщина должна быть обеспечена под внутренним рельсом. Со стороны наружного рельса толщина балластного слоя определяется с учетом величины возвышения.

Верхняя поверхность балластной призмы должна быть на 1 см ниже верха средней части железобетонной шпалы.

Щебень на плечах балластной призмы как с полевой стороны, так и со стороны междупутья, а также в шпальных ящиках должен быть уплотнен.

Междупутье при расстоянии между осями соседних путей до 4800 мм заполняется балластом.

51

10.5. Верхнее строение пути на мостах

На всех мостах ВСМ укладывается бесстыковой путь. Конструкция верхнего строения пути на мостах принимается такой же, как на прилегающих участках железнодорожного пути.

При использовании мостов с ездой на балласте шпалы должны быть железобетонными мостовыми, на которых предусмотрено крепление контруголков как в пределах пролетного строения, так и за его пределами.

На мостах полной длиной более 20 м за пределами шкафных стенок типовые контруголки должны быть сведены в «челноки» длиной не менее 20 м.

При проектировании безбалластного мостового полотна следует использовать плиты БМП толщиной 24 см, армированные металлической фиброй, уложенные на упругий прокладной слой.

На железобетонных мостах с ездой на балласте с балочными пролетными строениями длиной до 33,6 м, а также на мостах с арочными пролетными строениями (без затяжки), бесстыковой путь укладывается без ограничения суммарной длины пролетных строений.

На сталежелезобетонных мостах с ездой на балласте бесстыковой путь может проектироваться:

а) на однопролетных мостах с длиной пролетного строения до 55 м;

б) на многопролетных мостах с суммарной длиной до 220 м и длине одного пролетного строения не более 55 м.

Укладка бесстыкового пути на сталежелезобетонных мостах с длинами пролетных строений от 33 м до 55 м производится с соблюдением следующего условия: на протяжении 60 % длины каждого пролетного строения от его неподвижного конца закрепление плети производится так же, как и на подходах. На остальном протяжении пролетного строения обеспечивается его свободное проскальзывание относительно рельсовых плетей.

Если сталежелезобетонный мост с ездой на балласте имеет пролеты длиной более 55 м, укладка и закрепление бесстыкового пути осуществляется по индивидуальному проекту.

Промежуточные рельсовые крепления на железобетонных мостах должны быть с упругими клеммами, обеспечивающими прижатие рельса к основанию усилием 20 кН (2 тс).

52

На мостах с ездой на балласте (включая зону «челноков» на подходах) железобетонные шпалы укладываются по эпюре

2000 шт./км.

Ширина плеча балластной призмы на мостах должна быть не менее 50 см, толщина балласта под шпалой в подрельсовой зоне не менее 40 см. Подошва шпалы на мостах должна быть утоплена в балласт на 15 см ниже верха бортов балластного корыта.

Для снижения износа щебеночного балласта и повышения упругости пути, а также снижения вторичного шума от мостовых конструкций, на поверхность балластных корыт рекомендуется укладывать подбалластные маты из полиуретана толщиной 20 мм и жесткостью не менее 0,06 Н/мм.

Понижение отметок рельсового пути на пролетных строениях по сравнению с участками над опорами не допускается.

10.6. Стрелочные переводы

На главных путях высокоскоростной линии, на участках со скоростями движения свыше 140 км/ч необходимо предусматривать укладку стрелочных переводов с непрерывной поверхность катания (НПК) в крестовине, предназначенных для высокоскоростного движения.

Марки стрелочных переводов, эксплуатируемых на главных путях, должны быть:

а) на участках со скоростями движения до 160 км/ч – не кру-

че 1/11;

б) на участках со скоростями движения свыше 160 км/ч – не круче 1/18;

в) для отклонения поездов на приемоотправочные пути станций – 1/22 (с обеспечением скорости движения по боковому направлению 120 км/ч);

г) на диспетчерских съездах – 1/46 (специальные съезды единой конструкции, обеспечивающие скорость движения на боковой путь 170 км/ч).

Примыкания путей предприятий путевого и других хозяйств к станционным путям ВСМ следует осуществлять стрелочными переводами марки 1/11.

Соединения путей предприятий путевого и других хозяйств следует предусматривать стрелочными переводами марки 1/9, а локомотивного хозяйства – 1/11.

53