 |
1. Технические параметры земляного полотна
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Сооружение земляного полотна является одним из наиболее трудоемких и дорогостоящих видов работ железнодорожного строительства. Этот, так называемый, «срокообразующий» вид работ существенно влияет на общую продолжительность строительства.
При проектировании и производстве земляных работ должны быть соблюдены следующие требования:
- прочность и устойчивость земляного полотна, обеспечиваемые правильным выбором грунтов, их взаимным расположением, способами отсыпки и уплотнения;
- соответствие поперечных профилей земляного полотна требованиям [1];
- минимальная трудоемкость и стоимость, достигаемая путем рационального распределения земляных масс, выбором наиболее эффективных типов землеройных модулей на основе технико-экономического обоснования или сравнения по энергоемкости;
- выполнение земляных работ в соответствии с установленным графиком;
- соблюдение правил техники безопасности и охраны окружающей среды.
Цель данных методических указаний – облегчить работу обучающихся в период выполнения курсовой работы по дисциплине «Технология и механизация железнодорожного строительства». Представленный материал соответствует требованиям действующих инструкций и нормативов, современному уровню развития производства, способствует приобретению обучающимися умений и навыков, предусмотренных компетенциями ПК-3. 1…ПК-3. 3 федерального государственного образовательного стандарта высшего образования.
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Основными документами при проектировании земляных работ являются продольный профиль, на котором указаны рабочие отметки насыпей и выемок, кривые участки пути, растительность в пределах полосы отвода, и поперечные профили земляного полотна.
|
|
|
Категория линии, район строительства, вид грунта, срок производства работ приводятся в задании, прилагаемом к курсовой работе.
Технические параметры конструктивных элементов земляного полотна определяются в соответствии с СП 119. 13330. 2017. Свод правил. «Железные дороги колеи 1520 мм». Актуализированная редакция СНиП 32-01-95.
Определение основных технических параметров земляного полотна
(рис. 1. 1, 1. 2) заключается в:
а) установлении ширины основной площадки земляного полотна возводимого участка железнодорожной линии;
б) определении уширения земляного полотна в кривых участках пути;
в) определении крутизны откосов насыпей и выемок.
1. 1. Установление ширины основной площадки земляного полотна
Основная площадка земляного полотна характеризуется шириной и формой поверхности, зависящими от категории линии, вида грунтов и количества путей [1].
Верх однопутного и двухпутного земляного полотна из хорошо дренирующих грунтов устраивается горизонтальным.
Верх земляного полотна станционных площадок из скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтов также устраивается горизонтальным.
Поперечное очертание верха однопутного земляного полотна (сливную призму) из недренирующих грунтов без защитного слоя следует проектировать в виде трапеции шириной поверху 2, 3 м, высотой 0, 15 м и основанием, равным ширине основной площадки земляного полотна, а поперечное очертание верха земляного полотна, сооружаемого под два пути – в виде треугольника высотой 0, 2 м и основанием, равным ширине основной площадки земляного полотна (рис. 1. 3).
Поперечное очертание верха земляного полотна станционных площадок в зависимости от числа путей и вида грунта проектируется односкатным или двускатным, при значительной ширине площадки допускается применять пилообразный поперечный профиль (рис. 1. 4).
|
|
|
Рис. 1. 4. Поперечные сечения основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах (цифрами обозначены номера путей): а) односкатный поперечный профиль; б) двускатный поперечный профиль; в) пилообразный поперечный профиль
Ширину основной площадки земляного полотна новых железных дорог на прямых участках пути в пределах перегонов следует принимать по нормам, приведенным в таблице 1. 1.
Минимальная ширина обочин должна быть не менее 0, 5 м
Ширину земляного полотна в случае размещения путей в разных уровнях следует устанавливать расчетом.
Ширину земляного полотна на раздельных пунктах устанавливают, исходя из проектируемого путевого развития. При этом расстояние от оси крайних станционных путей до бровки земляного полотна должно быть не менее половины ширины, приведенной в таблице 1. 1.
Таблица 1. 1 – Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках пути
| Категория железнодорожной линии | Число главных путей | Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках пути, м, при использовании грунтов | |
| глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем, скальных выветривающихся и легковыветривающихся, песков недренирующих, мелких и пылеватых | скальных слабовыветривающихся, крупнообломочных с песчаным заполнителем и песков дренирующих* (кроме мелких и пылеватых) | ||
| Скоростные магистральные линии, магистральные линии с преимущественно пассажирским движением и особо грузонапряженные Магистральные линии: I | 11, 7 | 10, 7 | |
| I и II | I | 7, 6 | 6, 6 |
| III | I | 7, 3 | 6, 3 |
| IV | I | 7, 1 | 6, 2 |
*К дренирующим, по условиям работы земляного полотна, следует относить грунты, имеющие при максимальной плотности по стандартному уплотнению коэффициент фильтрации не менее 0, 5 м/сут и содержащие в гранулометрическом составе не более 10% частиц размером менее 0, 1 мм. Допускается с согласия заказчика при соответствующем технико-экономическом обосновании применять в качестве дренирующего грунта пески мелкие и пылеватые с коэффициентом фильтрации не менее 0, 5 м/сут.
|
|
|
Примечания:
1. Ширина земляного полотна (таблица 1. 1) измеряется: при грунтах, указанных в графе 3, – в уровне профильной бровки; при грунтах, указанных в графе 4, – в уровне проектной бровки.
2. Ширину земляного полотна насыпей, возводимых на слабых основаниях, и насыпей, возводимых с запасом на осадку, следует устанавливать с расчетом обеспечения требуемых размеров после полной осадки.
1. 2. Определение уширения земляного полотна в кривых участках пути
Ширину земляного полотна на линиях всех категорий на участках, расположенных в кривых, следует увеличивать на величину, указанную в таблице 2. Уширение выполняют со стороны наружной бровки земляного полотна. Схема уширения земляного полотна в кривой приведена на рис. 1. 5.
Переход от нормальной к уширенной основной площадке устраивается на протяжении переходных кривых, сопрягающих прямые и кривые участки железнодорожных линий [1].
Таблица 1. 2 – Уширение земляного полотна в кривых участках пути
| Радиусы кривых, м | Уширение земляного полотна, м |
| 3000 и более | 0, 20 |
| 2500 – 1800 | 0, 30 |
| 1500 – 700 | 0, 40 |
| 600 и менее | 0, 50 |
Рис. 1. 5. Схема уширения земляного полотна в кривой
Необходимо учитывать и величину уширения в кривых междупутий между осями первого и вновь укладываемого второго главного пути, а также третьего и вновь укладываемого четвертого главного пути, предусмотренную ГОСТ 9238-13. Уширения в кривых на скоростных и особо грузонапряженных дорогах устанавливаются расчетом.
1. 3. Определение крутизны откосов насыпей и выемок
Крутизну откосов насыпей и выемок следует назначать в зависимости от вида грунта и рабочих отметок согласно таблицам 1. 3 и 1. 4 с учетом геологических, гидрогеологических, гидрологических и климатических условий местности, а также намечаемых способов производства работ.
Таблица 1. 3 – Крутизна откосов насыпей
| Вид используемых грунтов | Крутизна откосов при высоте насыпи | ||||
| до 6 м | до 12 м | ||||
| в верхней части высотой 6 м | в нижней части от 6 до 12 м
| ||||
| Раздробленные скальные слабовыветривающиеся и выветривающиеся, крупнообломочные и крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые крупные и средней крупности, металлургические шлаки | 1: 1, 5 | 1: 1, 5 | 1: 1, 75 | ||
| Пески мелкие и пылеватые, глинистые грунты (в том числе лессовидные) твердой и полутвердой консистенции, крупнообломочные с глинистым заполнителем, такой же консистенции раздробленные скальные легковыветривающиеся*** | 1: 1, 5 | 1: 1, 5 | 1: 1, 5 | ||
| Глинистые грунты тугопластичной консистенции и крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем той же консистенции* | 1: 2** | по индивидуальному проекту | |||
| Глинистые грунты (в том числе лессовидные) в районах избыточного увлажнения, а также пески однородные мелкие и пылеватые*** | 1: 1, 75 | 1: 1, 75 | 1: 2 | ||
| Пески мелкие барханные в районах с засушливым климатом | 1: 2 | 1: 2 | 1: 2 | ||
*Крутизну откосов в глинистых грунтах полутвердой и тугопластичной консистенции, а также в песках мелких и пылеватых следует принимать не менее указанных в таблице 1. 3 значений и проверять расчетом. При расчете необходимо учитывать снижение прочности и деформативных характеристик грунтов под влиянием вибродинамического воздействия.
** Для линии 1V категории 1: 1. 75.
*** К районам избыточного увлажнения относятся территории, в пределах которых среднегодовое количество осадков значительно превышает возможную испаряемость с поверхности суши; к районам с засушливым климатом – территории, на которых количество осадков значительно меньше возможной испаряемости (по абсолютной величине меньше 300 мм).
Таблица 1. 4 – Крутизна откосов выемок
| Вид грунта | Высота откосов выемок | Крутизна откосов |
| Скальные слабовыветривающиеся | 1: 0, 2 | |
| Скальные выветривающиеся | 1: 0, 5 -1: 1 | |
| Скальные легковыветривающиеся | 1: 1, 5 | |
| Крупнообломочные песчаные, глинистые (в том числе лессовидные) твердой, полутвердой тугопластичной консистенции | 1: 1, 5 | |
| Глинистые грунты в районах избыточного увлажнения | 1: 2 | |
| Пески мелкие и барханные в засушливых районах | 1: 1, 75-1: 2 | |
| Лессы на неорошаемых участках в районах с засушливым климатом | 1: 0, 1-1: 0, 5 | |
| Лессы вне районов засушливого климата | 1: 0, 5-1: 1, 5 |
Примечания:
1. Откосы крутизной 1: 0, 2 применяются при контурном взрывании, при этом в благоприятных инженерно-геологических условиях в слабовыветривающихся грунтах допускаются вертикальные откосы выемок.
2. В скальных выемках в пределах поверхностного (делювиально-элювиального) слоя крутизну откосов следует назначать с учетом мощности этого слоя грунта и его прочности.
|
|
|
3. У подошвы откосов в скальных легковыветривающихся грунтах следует предусмотреть устройство кювет-траншей шириной понизу 4 м и глубиной 0, 6м. В слабовыветривающихся и выветривающихся скальных грунтах при невыдержанности их залегания, сильной дислоцированности, неблагоприятном расположении поверхностей ослабления следует у подошвы откосов предусмотреть улавливающие траншеи, габаритные размеры которых устанавливаются расчетом.
4. В засушливых районах выемки в подвижных песках на сильно заносимых участках следует проектировать с кювет-траншеями у подошвы откосов шириной понизу не менее 4 м и глубиной до 0, 6 м.
При рабочих отметках, превышающих значения, приведенные в таблицах 1. 3 и 1. 4, крутизна откосов устанавливается по индивидуальному проекту.
|
|
|
