Типовые поперечные профиля железнодорожного земляного полотна. Грунты для сооружения земляного полотна. Контроль качества грунтов

Н – высота насыпи;

Обочины служат для удержания балласта, осыпающегося с откосов балластной призмы, для установки путевых и сигнальных знаков, устройств связи и контактной сети, для размещения материалов, инструмента, для нахождения людей во время прохода поездов.

Крутизну откосов земляного полотна устанавливают из условия его устойчивости; она зависит от рода грунта, высоты откоса и характеризуется тангенсом угла наклона образующей откоса к горизонту, т.е. (где h – высота откоса; а – его заложение; n - показатель крутизны).

1:n = (1:0.1 – 1:40). Типовой откос – 1:1.5

 

.Резерв служит для получения грунта в тело насыпи, если грунт дренирующий, и для отвода воды. Если грунт не дренирующий, то вместо резерва сооружается водоотводная канава с нагорной стороны. Берма, шириной не менее 3м, служит для обеспечения устойчивости насыпи и защиты ее подошвы от подмыва. Для того чтобы вода возможно быстрее и дальше оттекала от земляного полотна, в поперечном профиле производятся планировки и даются поперечные уклоны в сторону поля: бермам (0,02-0,04), дну резерва (0,02), однако при ширине резервов по дну более 10 м во избежание излишнего заглубления дну придают двусторонний уклон.

Земляное полотно обычно сооружают из местных грунтов, обладающих различными физико-техническими характеристиками (плотностью, пористостью, влажностью и другими), от которых зависят стабильность и долговечность сооружений земляного полотна.

Грунты, используемые для земляного полотна, подразделяются на:

· скальные – залегающие в виде монолитного или трещиноватого массива;

· рыхлые – крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Для насыпей и оснований земляного полотна наиболее желательны крупнозернистые грунты (щебеночные, галечные, гравийные, крупно- и среднезернистые песчаные), которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду, не изменяют своих свойств при насыщении водой и ее замерзании. Однако грунты земной поверхности чаще представлены глиной и смесью ее с песком – супесью и суглинками. Соответственно и земляное полотно в большинстве случаев приходится сооружать именно из этих грунтов.

Глинистые грунты – пластичная осадочная горная порода. Имеют очень малые размеры частиц (менее 0,005 мм) чешуйчатой формы. Толщина частиц в десятки раз меньше их других размеров, вследствие чего они обладают большой суммарной поверхностью в единице объема, достигающей нескольких квадратных метров на 1 см³ грунта. Этим определяется большая влагоемкость грунта. Глинистые частицы соединены между собой преимущественно коллоидными связями.

В сухом состоянии такие грунты обладают высокой несущей способностью, но при увлажнении сцепление частиц постепенно утрачивается и грунт становится пластичным, деформирующимся при незначительном силовом воздействии. Глинистые грунты плохо пропускают воду, а при замерзании подвергаются неравномерному вспучиванию.

Содержание глинистых частиц в глинистых грунтах от 30 до 60% и более, в суглинке от 10 до 30% и в супесях от 3 до 10%. Остальное представлено пылеватыми и песчаными частицами. Чем больше в глине содержится песка, тем лучше физико-технические свойства грунтов.

Меловые грунты быстро насыщаются водой и в таком состоянии становятся неустойчивыми. Тальковые и трепельные грунты подвергаются растворению, вымыванию грунтовой водой и слабо пропускают воду. Возведение земляного полотна из таких грунтов, как правило, не допускается. В гипсовых грунтах в результате растворения и вымывания водой часто образуются карсты – подземные пустоты (пещеры, полости, ходы), которые могут обрушиться и образовать поверхностные провалы (воронки). Использование таких грунтов в качестве основания земляного полотна также не допускается

Нельзя использовать для насыпей засоленные грунты, содержащие более 8% легкорастворимых солей, а также торф, ил, песок с примесью ила и илистые суглинки. Содержащиеся в грунтах соли растворяются в воде, в результате теряется несущая способность грунта, и сооружение быстро разрушается; неустойчивость насыпей из торфа и илистых грунтов объясняется разложением органических веществ.

Лёссы и лёссовидные суглинки обладают большой пористостью (до 46–55%), а частицы их связаны друг с другом водорастворимыми солями. В сухом состоянии эти грунты обладают высокой несущей способностью, но при насыщении водой соли растворяются, и грунт теряет связность и способность сопротивляться внешним нагрузкам. Возведение земляного полотна из этих грунтов требует соблюдения ряда ограничений и дополнительных требований.

Песчаные грунты – это скопление мелких твердых частиц, представляющих собой продукт выветривания горных пород. Они обладают хорошей способностью пропускать влагу и являются отличным материалом для основания и массива земляного полотна.

Скальные грунты – это изверженные или осадочные породы (граниты, базальты, диориты и другие), обладающие прочностью в водонасыщенном состоянии не менее 5 МПа (50 кгс/см²). Если породы имеют предел прочности в водонасыщенном состоянии менее 50 кгс/см² (например, мергели, доломиты) или не менее 50 кгс/см², но поддаются в воде растворению или размягчению (например, гипс), то такие грунты относят к полускальным грунтам.

Для отсыпки насыпей обычно используют грунт, разрабатываемый при устройстве выемок. Чтобы избежать ссыхания в комья или переувлажнения, его надо разравнивать и уплотнять до окончания каждой смены. Отсыпку грунта обычно ведут от краев насыпи к середине. На переувлажненных и слабых основаниях насыпь на высоту до 3 м отсыпают от середины к краям, чем достигается отжатие из-под насыпи слабых и разжиженных грунтов основания; за пределами этой высоты отсыпку насыпи ведут в обычном порядке – от краев к середине. По мере возведения насыпь подвергают уплотнению перемещающими грунт транспортными средствами и специальными уплотнительными машинами.

Наибольший эффект уплотнения проявляется при оптимальной влажности, которая достигается увлажнением сухих или осушением излишне увлажненных грунтов.

На этапе контроля качества скальных грунтов при послойной отсыпке насыпей из скальных грунтов контролируется:

- степень водостойкости (по коэффициенту размягчаемости) обломков скального грунта (ГОСТ 12248-96);

- общий гранулометрический состав скального грунта с установлением процента присутствия в грунте наиболее крупных обломков после предварительного его рыхления и дополнительного дробления негабаритов (ГОСТ 12536-79);

- гранулометрический состав мелкозёма (ГОСТ 12536-79), его число пластичности (ГОСТ 5180-84)и разновидность грунта (ГОСТ 25100-95);

- максимальная плотность и оптимальная влажность мелкозёма (согласно ГОСТ 22733-2002), природная влажность и показатель текучести (ГОСТ 5180-84).

 

⇐ Предыдущая30313233343536373839Следующая ⇒

Поделиться: