Деформация основной площадки
Деформация основной площадки земляного полотна. Основная площадка земляного полотна – это один из важных составных элементов железнодорожного полотна, определяющаяся стабильностью геометрии рельсовой колеи.
Вместе с тем сложные условия работы с грунтами основной площадки, как правило приводят к широкому распространению в сети железных дорог дефектов и деформаций этого составного элемента (более 40 % от протяжения всех видов деформаций), что вызывает повышенные затраты на содержание пути.
Проблема обеспечения стабильности основной площадки становится особенно острой на линиях, где предусматривается введение скоростного пассажирского движения либо повышение осевых или погонных нагрузок в грузовом движении.
Наиболее характерными факторами деформация основной площадки являются балластные углубления, которые связаны с недостаточной прочностью слагаемых в ней грунтов, что и вызывает попадание мелких частиц грунта в балласт и последующее его интенсивное загрязнение, а также морозное пучение при промерзании и весенней усадки при оттаивании.
Условия работы этого элемента для длительно эксплуатируемых линий существенно отличаются от условий работы для только что построенного полотна.
Основным отличием деформация основной площадки является то, что под основной площадкой при длительной эксплуатации накоплена толща из старого балласта, представляющего собой смесь материалов с разными свойствами, граница их не имеет правильного очертания, что не обеспечивает нормальный отвод проникающей в балластную призму воды.
При этом главным вопросом является вопрос свойств этих материалов: возможность восприятия нагрузки, фильтрационные свойства и склонность к морозному пучению при замерзании.
Для ответов на эти вопросы рассмотрим возможные случаи появления деформаций на основной площадке при выходе этого элемента земляного полотна за предельное состояние.
Первую группу деформация основной площадки земляного полотна составляют развитие балластных углублений и появление выплесков в результате поднятия вверх мелких частиц грунта. Причинами данных деформаций является недостаточная прочность (несущая способность), либо глинистых грунтов под накопленными балластными материалами с внедрением этих материалов в ослабленные глинистые грунты, либо загрязнение мелкими частицами балластных материалов.
При этом зона их развития распространяется на так называемую рабочую зону земляного полотна под основной площадкой, в местах где имеется наибольшее силовое воздействие и нагрузка. Глубина этой зоны составляет до 1 метра и более, а внешней нагрузкой, вызывающей деформации, являются напряжения в грунте, возникающие от воздействия поездов.
Соответственно прочность грунтов площадки существенно зависит от их влажности, снижаясь при ее увеличении. Причем нарушение условий прочности при повышении влажности возможно как в глинистых грунтах, так и в балластных материалах, имеющих наибольшее содержание пылевато-глинистых грунтов.
Для правильной оценки возможных изменений предельного состояния по несущей конструкции рабочей зоны земляного полотна железных дорог применяется два способа:
— расчетный, основанный на оценке возникновения в грунте сдвигов, возникающих по причине превышения напряженности предельной нагрузки, определяемой его прочностными свойствами;
— натурный, основанный на выделении участков возникновения больших упругих усадок, в которых под расчетной нагрузкой не превышают изменения 2 мм.
При этом непревышение напряжений должно быть определено в каждой точке грунтового массива.
По форме и глубине развития углублений различают: балластные корыта, ложа, мешки и гнезда (рис. 1)
Рис. 1. Балластные углубления: а — балластные корыта; б — балластное ложе; в — балластный мешок; 1 — балласт; 2 — грунт земляного полотна; 3 — вода
Балластные корыта, замкнутые под каждой шпалой в углублениях конструкции основной площадки, чаще всего связаны с недостающей толщиной балласта под шпалой и образуются в начальном периоде сооружения земляного полотна. Глубина их минимальна и составляет 0,1—0,3 метра.
Балластные ложа, вытянутые вдоль железнодорожного пути замкнутые углубления в основной площадке (развиты под несколькими соседними шпалами), чаще всего связаны с недостаточным уплотнением глинистых грунтов насыпей и недостаточной прочностью глинистых грунтов для выемок. Глубина лож достигает 0,4—0,5 метра.
Балластные мешки, замкнутые глубокие вдавливания в основной площадке, развитые в поперечном сечении, часто к откосной части, формируются в течение продолжительного срока эксплуатации, как правило, на высоких насыпях и, особенно, в зонах водопропускных труб, по причине недостаточной прочности глинистых грунтов.
Глубина мешков может составлять от одного до несколько метров. Опасность балластного мешка заключается в формировании условий для смыва откоса из-за прорыва скопившейся в нем воды и выноса мелких частиц.
Балластные гнезда, балластные мешки и ложа, имеющие один или несколько карманов, которые заполнены балластными материалами, характеризуются следующими опознавательными признаками: просадка пути, толчки, перекосы, разжижение и выплески балласта, трещины на поверхности балластного слоя, на откосах и обочинах, выпирание глинистого грунта на междупутье или в кюветы.
Для устранения последствий деформаций балластных углублений производится выпуск воды из углубления и отведение ее от мест неисправностей, вырезка слабых грунтов и подъем пути на балласт с его выправкой и обеспечением норм геометрии рельсовой колеи.
Вторую группу деформация основной площадки земляного полотна составляют деформации морозного пучения как в виде пучин, так и равномерного пучения, которые для обеспечения безопасности и устойчивой работы железнодорожного пути, должны быть устранены на участках, с намеченным проведением ремонтных работ.
При этом деформации зимой проявляются при промерзании в виде вспучивания грунта, а весной при оттаивании — в виде просадок. Зоной развития таких деформация основной площадки является деятельный слой грунта, где периодически происходят промерзания и оттаивания. Глубина такой зоны зависит от климатических условий и может доходить до 3 метров.
Морозное пучение грунта — это увеличение его объема при замерзании в порах воды, которое приводит к поднятию его поверхности. Этот процесс в грунтах, склонных к пучению, происходит примерно следующим образом.
При вхождении фронта промерзания во влажный пучинистый грунт вода начинает замерзать вначале в более крупных порах, образуя центры кристаллизации льда, рост которых вызывает уменьшение пленочной влаги и нарушение ее равновесия. Создается разность потенциалов влажности, которая приводит к миграции влаги к фронту промерзания из теплых слоев грунта.
Эта влага замерзает, образуя новые линзы льда, и процесс продолжается в динамике дальше вместе с движением фронта промерзания вглубь грунта. Процесс замерзания влаги в слое грунта продолжается до достижения его температуры минус 3—5 °С, когда происходит замерзание прочно связанной влаги.
При оттаивании грунта происходит обратный процесс. При этом над фронтом оттаивания образуется слой слабого водонасыщенного грунта, фильтрация воды из которого возможна только вверх в уже оттаявшие грунты. Такие условия создают предпосылки к потере прочности грунта, его выдавливанию в стороны и к просадкам пути.
На железных дорогах России по морозному пучению нормируется как сама деформация, так и ее неравномерность. На эксплуатируемом пути эти величины нормируются в зависимости от скорости движения поездов.
Величина пучения определяется по высоте поднятия поверхности балластного слоя (рельсошпальной решетки) по сравнению с ее предзимним положением. При разнородном составе грунтов земляного полотна величина пучения определяется суммой величин пучения всех грунтов, слагающих зону сезонного промерзания.
Общепринятой количественной характеристикой степени пучения грунта является интенсивность пучения, которая представляет собой отношение величины пучения слоя промерзшего грунта к его толщине. Соответственно, чем больше величина пучения, тем более пучинистым считается грунт.
К пучинистым грунтам относятся все глинистые грунты, мелкие и пылеватые грунты, а также крупнообломочные грунты с большим содержанием мелких частиц. Загрязнение толщины старого балласта, при определенном содержание в нем пылеватых и глинистых частиц так же может быть пучинистым.
Дренирующие грунты, предохраненные от загрязнения и заиливания, неводонасыщенные мелкие пески, а также асбестовые отходы, применяемые в качестве балластных материалов, пучению не подвержены.
Пучинами называют неравномерные по протяжению пути деформации морозного пучения, которые вызывают искажения профиля рельсовой колеи, превышающие ее допуски по содержанию. В отличие от пучин равномерным пучением называются такие деформации морозного пучения, которые не приводят к искажению профиля рельсовой колеи выше допускаемых норм содержания.
Пучины фиксируются дистанциями пути в техническом паспорте в виде ведомости пучин (Форма ПУ10). Пучина характеризуется высотой и длиной. Высота пучины определяется разностью между величиной пучения в месте максимальной неровности hн и величиной равномерного пучения hp.
Величины hн и hp могут быть определены только инструментально по результатам двух кратного нивелирования в момент до начала промерзания и при максимальном промерзании. Косвенно в дистанциях пути высоту пучины определяют максимальной толщиной пучинных прокладок, на которые исправляют путь. По величине высоты пучины классифицируются на пучины высотой до 10 мм, от 10 до 25, от 25 до 50 и более 50 мм.
Рис. 2. Разновидности пучин: а — пучинный горб; б — пучинная впадина; в — пучинный перепад; г — перекосная пучина; д — односторонняя пучина; е — пучинный участок; I и II — левая и правая нити; 1,2— соответственно летнее и зимнее положение пути; 3— пучинные подкладки; hp — величина равномерного пучения; hr hB, hn, hoa — высота соответственно пучинного горба, впадины, перепада, односторонней пучины
По форме искажения рельсовой колеи выделяются следующие основные разновидности отдельных пучин (рис. 2): пучинный горб, пучинная впадина, пучинный перепад, перекосная пучина, односторонняя пучина. Кроме приведенных разновидностей пучин на практике часто встречаются также протяженные пучинные участки (длина 100 м и более), где имеется по протяжению чередование отдельных неровностей (рис. 2, е).
Возникновение пучин, при которых неравномерность морозного пучения превышает установленные нормы, происходит по следующим причинам:
—неоднородность состава и сложения грунта по простиранию и по глубине;
—неравномерность увлажнения грунта в результате перераспределения фильтрующейся атмосферной влаги, а в местах балластных углублений, за счет локальных источников грунтовых вод;
—неравномерность промерзания грунта земляного полотна и основания в местах инженерно технических сооружений (на пересечениях трубопроводов, водопропускных труб, пассажирских платформ и т.п.), а так же по причине неодинаковой толщины снежного покрова.
Эти причины могут возникать как порознь, так и совместно. К особому виду пучин относят налёдные пучины, которые образуются при наличии напорного потока грунтовых вод. Налёдные пучины характеризуются большой высотой, которая может составлять 100 мм и более.
Просадки при оттаивании грунтов земляного полотна возникают на участках пучин или при большом равномерном пучении, когда распученный грунт при его оттаивании теряет свою прочность.
Просадки происходят в весенний период и характеризуются быстропротекающими неравномерными оседаниями и сдвижками рельсовой колеи, разжижением глинистого грунта с выплесками из-под шпал и выдавливанием масс этого грунта на поверхность обочин, в кюветы или в междупутье.
Последствия пучин устраняются выправкой пути в зимнее время на специальные пучинные подкладки, а в весеннее время — и выправкой балластом. При значительных деформация основной площадки и с учетом быстротечности процесса деформирования и трудности прогнозирования его протекания часто на участках пучин во время их роста и спада приходится вводить ограничения скорости движения поездов.
Наиболее частому пучению и просадкам подвержены участки железнодорожного пути со следующим типом земляного полотна:
7 деформации ЗП
Земляное полотно является долговременным сооружением, состояние которого зависит от многих факторов и изменяется во времени. В длительно эксплуатируемых конструкциях земляного полотна возникают дефекты и деформации.
Дефекты — отступления геометрических размеров сооружений земляного полотна от размеров, установленных нормативными документами.
Деформации земляного полотна — изменения его первоначальной формы, размеров и литологического строения, вызванные неблагоприятными воздействиями природных и антропогенных факторов (зависящих от деятельности человека), несоответствием конструкции и мощности верхнего строения пути эксплуатационным условиям.
Литология — отрасль объективного знания о составе, отношениях и связях между геологическими телами и слагающими их породами, образованными при процессах, происходящих в гидросфере, атмосфере и биосфере. Породы, образованные при этих процессах, называют осадочными породами
Дефекты и деформации земляного полотна по мере их развития могут приводить к ограничениям скоростей движения поездов, нарушению графика движения поездов и создавать угрозу для безопасности движения.
Классификация основных дефектов и деформаций земляного полотна:
Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна классифицируют по пяти основным группам:
1 — повреждения и деформации основной площадки земляного полотна;
II — повреждения откосов земляного полотна;
III — повреждения и разрушения тела земляного полотна;
IV — повреждения и разрушения основания земляного полотна;
V — повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным природным воздействиям.
Процессы, ведущие к появлению не предусмотренных проектом деформаций земляного полотна, иногда называют его «болезнями».
Деформации основной площадки
Балластные корыта — замкнутые под каждой шпалой углубления в основной площадке, связанные с недостаточной толщиной балласта под шпалой, образующиеся в начальный период после сооружения земляного полотна, глубиной — 0,1-0,3 м.
2 — балластный слой;
3- глинистые грунты;
4 — контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Балластные ложа — вытянутые вдоль пути, замкнутые под несколькими соседними шпалами углубления, связанные с недостаточным уплотнением грунтов, глубиной — 0,4-0,5 м.
2 — балластный слой;
З- глинистые грунты;
4 — контакт балластных материалов и глинистых
Балластные мешки — замкнутые глубокие вдавленности балласта в грунты насыпей, доходящие в отдельных случаях до основания насыпи, глубиной от одного до несколько метров.
Образуются в течение длительного срока, как правило, на высоких насыпях и, особенно, в зоне водопропускных труб из-за недостаточного уплотнения глинистых грунтов. Опасность балластного мешка состоит в создании условий для сплыва откоса из-за прорыва скопившейся в нем воды и суффозии мелких частиц.
2 — построечный поперечный профиль;
3 — выпирание грунта из-за образования балластного мешка;
4 — глинистые грунты;
5 — контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Балластные ложа и мешки иногда имеют углубления, которые называют балластными гнездами.
Балластные гнезда — балластные мешки и ложа, имеющие один или несколько отростков (карманов), заполненных балластными материалами.
2 — построечный поперечный профиль;
3 — выпирание грунта из-за образования балластного гнезда;
4 — глинистые грунты;
5 — контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Опознавательные признаки балластных углублений:
— просадки пути, толчки, перекосы;
— разжижение и выплески балласта;
— трещины на поверхности балластного слоя, на откосах и обочинах;
— образование на откосах потеков грунта и т.п.
Способы усиления основной площадки земляного полотна:
— планировка и уплотнение грунтов основной площадки;
— устройство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (при глинистых грунтах повышенной влажности);
— укладка на основной площадке под защитным слоем геотекстильных материалов;
— укладка теплоизоляционных материалов (пенопласты, шлаки, торф), предотвращающих деформации морозного пучения;
— отвод поверхностных и подземных вод от земляного полотна;
— укладка в отдельных случаях на основную площадку покрытия из бетонных или железобетонных плит.
Балластные шлейфы образуются при выбрасывании на откосы насыпей старого загрязненного балласта при проведении капитальных путевых работ. Шлейфы покрывают откосы от трети до полной высоты насыпи, имеют откосы от 1:1 до 1:1,5. Накапливающаяся в балластных шлейфах вода увлажняет контактные поверхности с глинистыми грунтами и способствует развитию дефектов земляного полотна.
Одним из наиболее распространенных видов деформаций основной площадки земляного полотна является пучина.
Пучение грунта — общее или местное поднятие земной поверхности в результате промерзания грунта и увеличения в объеме замерзающей в нем воды.
Пучащими грунтами являются суглинки, глины, супеси, мелкозернистые глинистые грунты.
Пучины земляного полотна — деформации, образующиеся при сезонном промерзании и оттаивании подбалластной зоны из увлажненных пучинистых глинистых грунтов и проявляющиеся в неравномерном поднятии и опускании основной площадки земляного полотна и рельсовых нитей.
По характеру искажения положения рельсовых нитей пучины разделяют на прямые (искажения на одном месте пути по обеим нитям), косые (искажения на одной нити сдвинуто относительно искажения на другой), перекосные и односторонние (искажения только по одной рельсовой нити).
В результате пучения промерзающего балластного слоя возникают балластные пучины, в результате пучения грунтов земляного полотна грунтовые пучины, проявляющиеся в виде горбов, впадин и перепадов.
а — горбы; б — впадины; в — перепады
1 — уровень головки рельса зимой;
2 — уровень головки рельса летом;
3 — балластный слой;
4 — песчаная подушка;
5, 6 и 8 — глинистые грунты;
7- граница промерзания;
9 — песчаная линза;
10 — уровень грунтовых вод;
h — высота горба под балластным слоем;
ho — впадины и перепады
Балластные пучины возникают в первой половине зимы; глубина (высота) их около 50 мм; в начале весны пучины быстро спадают.
Повреждения откосов земляного полотна
Сплывы откосов насыпей и выемок — глубокие деформации откосов на глубину 2-3 м и более, характерные для сравнительно «молодого» земляного полотна, а также для «старых» насыпей с сильно развитыми балластными мешками с карманами.
Причина — избыточное увлажнение грунтов откосов, приводящее к резкому снижению сопротивления грунта сдвигу.
Сплывы откосов выемок нарушают нормальную работу кюветов, способствуют накоплению в них воды и увлажнению основной площадки. Основным видом укрепления откосов для предупреждения сплыва и других деформаций является посев трав.
Оползание откосов — разрушение откосов земляного полотна под действием грунтовых вод при наклонном расположении водоносных слоев.
Для защиты от оползания при наличии балластных шлейфов производят срезку шлейфа, нарезку уступов на глиняном ядре и отсыпку откосной части местным грунтом.
Обвалы, вывалы и осыпи – деформации, связанные с процессами поверхностной эрозии, а в сейсмически активных районах и с землетрясениями.
Смывы — поверхностный размыв грунта на откосах земляного полотна с образованием «мелкорусловой» системы при недостаточном укреплении откосов от размыва атмосферной водой.
Повреждения и разрушения тела и основания земляного
Повреждения и разрушения тела земляного полотна могут происходить при сооружении насыпей из переувлажненных глинистых грунтов, а в зимнее время из грунтов с повышенным содержанием мерзлых комьев и льда; из-за недостаточного уплотнения грунтов при отсыпке земляного полотна, накопления влаги в балластных мешках и ложах; из-за наклонно расположенных и разжиженных верхних слоев грунта в основании насыпи. Насыпь может осесть и из-за уплотнения слагающих ее грунтов.
Оседание земляного полотна — опускание его основной площадки, вызванное недостаточной плотностью тела земляного полотна и (или) податливостью основания.
Опознавательные признаки: постепенная просадка рельсовых нитей и основной площадки земляного полотна, искажение очертаний откосов и обочин; уменьшение высоты насыпи и увеличение ее ширины у основания.
Оползень — медленное смещение масс грунта склонов и откосов земляного полотна, возникающее под действием силы тяжести в условиях изменения физических свойств грунтов или конфигурации склона.
Различают оползни: пластические, оползни-потоки, обвалы.
Провалы могут быть карстовыми или на болотах.
Причины карстовых провалов — растворение горных известняковых пород движущимися подземными, а также поверхностными внерусловыми водами.
ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
изменения формы полотна, происходящие от разных причин: неудачно запроектированной конструкции, неправильного производства работ при постройке или неправильного содержания полотна во время эксплуатации. Д. з. п. в насыпях проявляются в виде трещин, местных небольших просадок, выпучивания, сплывов откосов, равномерного оседания, бурных просадок, сползания тела насыпи по основанию. В выемках основными видами Д. з. п. являются сплывы откосов, просадки и провалы полотна, выпучивание (пучины), осыпи и обвалы откосов в скальных выемках. В насыпях и выемках на косогорах Д. з. п. выражаются в сползании основания земляного полотна. Наиболее часто непосредственной причиной Д. з. п. являются грунтовые и поверхностные воды, а потому отвод их от полотна является одним из главных условий обеспечения устойчивости и прочности жел.-дор. полотна.
Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство . Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941 .
Смотреть что такое «ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА» в других словарях:
деформации земляного полотна — Остаточные и сезонные осадки, поднятия и смещения, повреждения или разрушения земляного полотна или его элементов от природных и (или) техногенных воздействий, включая поездную нагрузку. Источник: СП 119.13330.2012: Железные дороги колеи 1520 мм … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Содержание земляного полотна — комплекс технологических операций по уходу за земляным полотном при содержании дорог в целях поддержания его в требуемом устойчивом состоянии в течение всего года путем предупреждения и устранения факторов, вызывающих повреждения и деформации… … Строительный словарь
СТО НОСТРОЙ 2.25.26-2011: Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 4. Разработка выемок в скальных грунтах и возведение насыпей из крупнообломочных пород — Терминология СТО НОСТРОЙ 2.25.26 2011: Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 4. Разработка выемок в скальных грунтах и возведение насыпей из крупнообломочных пород: 3.1 водостойкие скальные грунты:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические указания: Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах — Терминология Методические указания: Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах: При упрощенном способе за нормативное значение характеристики принимается ее среднемедианное значение, устанавливаемое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011: Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 5. Возведение земляного полотна на слабых грунтах — Терминология СТО НОСТРОЙ 2.25.27 2011: Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 5. Возведение земляного полотна на слабых грунтах: 3.1 болота : Природные образования, толща которых сложена грунтом болотной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
подстилающий грунт земляного полотна — 3.5 подстилающий грунт земляного полотна: Расположенный под дорожной одеждой верхний слой земляного полотна, испытывающий деформации от действующей на дорожную одежду нагрузки. Источник: ОДМ 218.2.024 2012: Методические рекомендации по оценке… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Модуль деформации — коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией. Источник: ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
модуль деформации и упругости — 3.10 модуль деформации и упругости : Деформационные характеристики слоя грунта, первая из которых зависит от величины нагрузки, а вторая не зависит и является величиной постоянной. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СП 119.13330.2012: Железные дороги колеи 1520 мм — Терминология СП 119.13330.2012: Железные дороги колеи 1520 мм: авторский надзор : Совокупность действий представителей генеральной проектной организации, осуществляемых визуально и документально и направленных на определение соответствия решений… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Трансполярная магистраль — Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения … Википедия
Дефекты и деформации земляного полотна и борьба с ними
Земляное полотно — инженерное сооружение, рассчитанное на длительный срок службы. В нем могут возникать и накапливаться дефекты и деформации. Дефекты являются следствием недоработок при проектировании земляного полотна, нарушения технологии строительства и временной эксплуатации линии, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.
Деформации земляного полотна возникают при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно возведено, несоответствии мощности верхнего строения пути нагрузкам от подвижного состава, недостаточной защите грунтов земляного полотна от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов (оползней, селей, наводнений).
Различают дефекты и деформации основной площадки земляного полотна, откосов, тела и основания земляного полотна, в том числе при слабом основании или неблагоприятном воздействии природных факторов, повреждения земляного полотна в местах его взаимодействия с инородными конструкциями (трубопроводами, мостами и водопропускными трубами) и др. Следствием дефектов и деформаций являются повреждения и разрушения земляного полотна.
Дефекты и деформации основной площадки земляного полотна бывают в виде углублений на основной площадке и пучин. Углубления на основной площадке образуются из-за вдавливания балластного слоя в земляное полотно. При недостаточной толщине балластного слоя или несущей способности грунта основной площадки образуются углубления под шпалами, называемые балластными корытами (рис. 6.8, а). Если не принять своевременных мер, то балластные корыта увеличиваются, образуя балластные ложа (рис. 6.8, б), мешки (рис. 6.8, в) и гнезда (рис. 6.8, г).
Для предупреждения указанных дефектов основной площадки, насыпи отсыпают однородными грунтами с высокой несущей способностью, тщательно уплотняют их, не допускают попадания в тело земляного полотна воды, обеспечивают достаточную толщину балластного слоя до открытия движения поездов. Оздоровлять земля-
Рис. 6.8. Деформации основной площадки земляного полотна ное полотно при наличии балластных корыт можно путем их вырезки или осушения сплошной боковой срезкой.
Пучинами называются поднятия грунта вследствие замерзания задерживающейся в нем или поступающей из нижних более теплых слоев воды. Пучины, возникающие в углублениях основной площадки земляного полотна или загрязненном балласте, называются поверхностными (верховыми), а образующиеся под основной площадкой — коренными (грунтовыми).
Рис. 6.9. Поперечный разрез проти- вопучинной шлаковой подушки: 1 — шлакогрунтобетон; 2— щебень; 3 — шлак
Поверхностные пучины можно предупреждать заменой загрязненного балласта, осушением балластных корыт и лож, устройством прорезей. Коренные пучины ликвидируют понижением уровня грунтовых вод ниже глубины промерзания, устройством подкювет- ных дренажей, мелиорацией грунтов, а также отеплением земляного полотна укладкой противопу- чинных шлаковых или асбестовых подушек (рис. 6.9).
Повреждение откосов бывает в виде смывов грунта атмосферными водами, сплывов, т.е. местных смещений части грунта откоса при сохранении общей его устойчивости, оползаний, при которых происходит отслоение откосной части с захватом основной площадки. В скальных выемках бывают, кроме того, вывалы отдельных камней или обвалы массы скального грунта. Причинами таких деформаций являются недостаточное или поврежденное укрепление откосов, завышение их крутизны, недостаточная плотность грунтов насыпи. Смывы и сплывы устраняются планировкой откосов и дополнительным их укреплением, а оползания — уполаживанием откосов или сооружением контрфорсов или контрбанкетов.
Повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна бывают в виде оползней, сдвигов (сползаний) насыпей по наклонному основанию, расползания и оседания насыпей при стабильном основании. Причинами оползней являются переувлажнение грунтов сверх допустимого предела, а также неоднородности грунтов и неблагоприятная геологическая структура склона, а причиной сдвига — недостаточная подготовка косогорного основания насыпи и отсутствие защиты от переувлажнения. Для предупреждения этих видов деформаций производится осушение земляного полотна и прилегающих откосов с помощью дренажей, а также сооружаются подпорные стены и контрбанкеты.
Повреждения и разрушения земляного полотна вследствие слабости основания бывают в виде провалов, оседания целой насыпи, выпирания грунта у подошвы насыпи или основной площадки в выемках. Провалы могут иметь место при сооружении земляного полотна на карстовых породах; для предупреждения их выполняется тщательная геологическая разведка. Последствия оседании ликвидируются подъемкой пути на балласт. Выпирание грунта основания у подошвы
Рис. 6.10. Уменьшение крутизны (а) и террасирование (б) откосов выемки
насыпи ликвидируется сооружением пригружающих контрбанкетов, а выпирание основной площадки в выемках — уменьшением крутизны откосов или их террасированием (рис. 6.10).
Порядок ликвидации указанных и других дефектов и деформаций земляного полотна определяется Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути.