1. Назначение земляного полотна. Требования, предъявляемые к земляному полотну.

Земляное полотно – это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строения железнодорожного пути.

Назначение земляного полотна:

– воспринимает статические нагрузки от ВСП и динамические от подвижного состава и упруго передает их на основание;

– предназначено для выравнивания земной поверхности в пределах железнодорожной трассы и придания пути необходимого плана и профиля.

К земляному полотну предъявляются следующие основные требования:

– ЗП должно быть прочным, устойчивым, надежным, долговечным (прочное ЗП не подвержено осадкам за счет уплотнения грунта самого ЗП и его основания; устойчивое ЗП не подвержено деформациям сдвига какой-либо его части);

– поверхность основной площадки, полоса отвода должны быть спланированы так, чтобы обеспечивался свободный и быстрый сток воды в водоотводные устройства (необходимо обеспечить минимальную впитываемость воды в грунт);

– расходы на строительство ЗП должны быть по возможности минимальными, конструкция ЗП должна обеспечивать широкое применение механизации при строительстве;

– содержание и ремонт ЗП должны быть простыми, а расходы на эти работы минимальными при непременном обеспечении всех требований ПТЭ.

Кроме основных, существуют эксплуатационные требования, предъявляемые к ЗП:

– ЗП должно обеспечивать длительную эксплуатацию с минимальными отказами при пропуске современных и перспективных типов подвижного состава при максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузонапряженности проектируемой железной дороги;

– ЗП должно быть ремонтопригодным;

– ЗП должно быть равнонадежным по протяжению независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания;

– ЗП должно взаимосвязанным с притрассовой автодорогой.

2. Поперечные профили земляного полотна. Виды, типовые нормальные поперечные профили.

Поперечный профиль – инженерно-геологический разрез, перпендикулярный продольной оси.

Применяются следующие типы конструкций земляного полотна: насыпи (рис. 5.1 а), выемки (рисунок 5.1, б), нулевые места (рисунок 5.1, в), полунасыпи (рисунок 5.1, г), полувыемки (рисунок 5.1, д), полунасыпи-полувыемки (рисунок 5.1, е).

Нормальные типовые поперечные профили применяются повсеместно при проектировании земляного полотна из нормальных грунтов в нормальных условиях.

3. Понятие о типовых специальных, групповых и индивидуальных поперечных профилях.

Применяют следующие конструкции земляного полотна: типовые нормальные, групповые и индивидуальные.

Нормальные типовые поперечные профили применяются повсеместно при проектировании земляного полотна из нормальных грунтов в нормальных условиях.

Групповые решения представляют собой типовые поперечные профили земляного полотна, регламентируемые нормативными документами. Групповые решения применяются в основном без обоснования инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям, иногда специфическим, но уже хорошо изученным и апробированным многолетней практикой применения, в следующих случаях:

• при простых инженерно-геологических, гидрогеологических и других условиях;

• при возведении полотна из обычных грунтов;

• при прочном основании с косогорностью не круче 1:5 при скальных грунтах и косогорностью не круче 1:3 при нескальных;

• при рабочих отметках земляного полотна до 12,0 м (в случае использования глинистых грунтов при 0,25 < J_L ≤ 0,50 – при высоте насыпей до 6,0 м, скальных слабовыветривающихся и неразмягчаемых легковыветривающихся – до 20,0 м);

• в некоторых сложных инженерно-геологических региональных условиях, но с ограничениями по отдельным геометрическим параметрам, консистенции грунтов и пр.

Индивидуальные решения (проекты) разрабатываются для сложных объектов земляного полотна, сооружаемых в сложных физико-географических, климатических и инженерно-геологических условиях. Для составления такого проекта производят детальные инженерно-геологические изыскания, определяют в нужном объеме физико-механические и прочностные свойства грунтов и все принимаемые проектные решения обосновывают инженерными расчетами.

Индивидуальные проекты земляного полотна разрабатываются на следующие объекты:

• насыпи высотой более 12,0 м из раздробленных скальных грунтов, крупнообломочных грунтов, песка и глинистых грунтов твердой или полутвердой консистенции (J_L ≤ 0,25) и выемки при высоте откосов более 12,0 м;

• насыпи на слабых основаниях, а также при выходе ключей в пределах основания;

• насыпи в пределах болот I и III типов глубиной более 4,0 м и болот II типа глубиной более 3,0 м;

• земляное полотно на пучиноопасных участках;

• земляное полотно в местах активных склоновых процессов;

• земляное полотно на участках с развитием естественных или искусственных подземных полостей;

• земляное полотно в местах пересечения его трубопроводами;

• земляное полотно в районах с высокой сейсмичностью;

• земляное полотно в районах распространения вечномерзлых грунтов и т.д.