4. Проектирование основной площадки земляного полотна на перегонах и станциях.

Основная площадка земляного полотна – верхняя поверхность, на которой размещается верхнее строение пути. Она характеризуется формой поверхности (зависит от рода грунта и количества путей) и шириною b (зависит от категории линии, рода грунта и количества путей). Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием – подошвой откоса.

Форма поверхности основной площадки земляного полотна на перегонах принимается выпуклой в случаях, когда грунты не дренирующие (глинистые, мелкие и пылеватые пески) для обеспечения стока атмосферной воды, проникающей на нее через балластный слой, при этом образуется так называемая сливная призма (рисунок 5.4).

На однопутных линиях поперечное очертание верха земляного полотна имеет трапецеидальную форму высотой 0,15 м и шириной поверху 2,3 м, т.е. меньшей длины шпалы, чтобы при укладке рельсошпальной решетки на основную площадку без балластировки не образовывались бы замкнутые углубления от вдавливания шпал в грунт.

На двухпутных линиях сливная призма имеет треугольную форму с высотой 0,20 м.

Размер b в кривых увеличивается в связи с необходимостью устройства возвышения наружного рельса за счет развития в высоту и ширину балластной призмы, что приводит к уменьшению ширины обочины с наружной стороны кривой.

Ширина основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах устанавливается в соответствии с проектируемым путевым развитием. Форма основной площадки при этом ЗП из недренирующих грунтов должна обеспечивать свободный и быстрый отток атмосферной и производственной воды.

В зависимости от числа путей и вида грунта основная площадка может быть односкатной или двускатной. При значительной ширине площадки допускается применение пилообразного поперечного профиля с сооружением в междупутьях с пониженными отметками закрытых продольных водоотводов (лотков или дренажей).

Основная площадка земляного полотна станционных путей при скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтах принимается горизонтальной.

5. Нагрузки на земляное полотно и определение напряжений, возникающих в нем.

Нагрузки на земляное полотно:

– поездные нагрузки интенсивностью р_п;

– нагрузки от верхнего строения пути р_вс.

Для расчетов напряжений в земляном полотне используются некоторые решения линейной теории упругости, где, в частности, земляное полотно заменяется упругим бесконечным полупространством, а воздействие подвижного состава заменяется равномерно распределенной полосовой нагрузкой.

Используя известные решения теории упругости, можно определить напряжения в любой точке упругого полупространства.

Зная величину элементарной нагрузки P_i для i-го элемента и определив l_pi в зависимости от значения соотношений y/b и z/b, определяется напряжение в точке с координатами y и z как для прямоугольной, так и для треугольной нагрузки шириной b:

Суммарное напряжение в точке определяется по формуле

где σ_i – напряжение от i-й элементарной нагрузки, кПа; n – общее количество прямоугольных и треугольных элементарных нагрузок.