Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений. К нижнему строению пути относятся земляное полотно с укрепленными, водоотводными, регуляционными и др. защитными сооружениями в полосе отвода, а также искусственные сооружения, возводимые на пересечениях ж.д. с различными препятствиями (мосты, водопропускные трубы, тоннели и др.). Верхнее строение пути обычной конструкции состоит из рельсошпальной решетки, образованной рельсами, соединенными между собой стыковыми накладками, а со шпалами – промежуточными скреплениями, заглубленными в балластный слой, который вне искусственных сооружений опирается на основную площадку земляного полотна.
земляное полотно – это комплекс инженерных сооружений, которые служат основанием для верхнего строения пути и предназначены для обеспечения устойчивости пути, а также защиты от атмосферных и грунтовых вод. Земляное полотно должно быть прочным долговечным и устойчивым.
В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие поперечные профили земляного полотна:
Для возведения насыпи желательно применять крупнозернистые или среднезернистые пески, которые обладают большой несущей способностью, хорошо пропускают воду и не меняют своих свойств при смерзании. Земляное полотно характеризуется поперечным и продольным профилями.
Поперечный профиль – это разрез земляного полотна плоскостью, перпендикулярной его оси. Поперечные профили бывают:
Типовые профили подразделяются на нормальные и специальные. Поперечные профили характеризуются крутизной откосов, высотой насыпи и глубиной выемки.
Поперечный профиль насыпи
верхняя часть насыпи, на которую укладывается верхнее строение пути называется основной площадкой.
Форма основной площадки зависит от типа грунта:
Если двухпутный участок, то основная площадка имеет форму треугольника, с высотой треугольника – 0,2 м.
Ширина основной площадки принимается в зависимости от категории пути, количества главных путей и типа грунта. При вписывании в кривые, ширина земляного полотна и расстояние между осями путей увеличивается в зависимости от радиуса кривой. Крутизна откоса зависит от высоты насыпи и типа грунта. В случае если высота насыпи более 6 м, то крутизна откоса меняется до 6 м. Крутизна откоса до 6 м – 1:1,5; свыше 6 м – 1:1,75.
Берма служит для предохранения основной площадки от размыва водой. Минимальная ширина бермы – 3 метра. На однопутных участках для резервировании места для постройки 2-ого главного пути – ширина бермы – 8 метров.
Кюветные каналы (водоотводные) в определенных условиях могут быть заменены резервами. Ширина резерва может быть до 10 м (с уклоном по днищу резерва по одну сторону) и более 10 м (с уклонами по днищу к центру резерва). Это делается в тех случаях, когда грунт, выбираемый из резерва пригоден для отсыпки насыпи земляного полотна.
На рисунках, приведенных ниже, показаны формы основной площадки в зависимости от типа грунта и количества путей:
Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках пути
|
Категория железнодо-рожной линии |
Число главных путей |
Ширина земляного полотна на прямых участках пути, м, при использовании грунтов |
|
|
глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем, скальных легковыветривающихся и выветривающихся, песков недренирующих, мелких и пылеватых |
скальных слабовыветривающихся, крупнообломочных с песчаным заполнителем и песков дренирующих2* (кроме мелких и пылеватых) |
||
|
Скоростные и особогрузо-напряженные, I |
2 |
11,7 |
10,7 |
|
I и II |
1 |
7,6 |
6,6 |
|
III |
1 |
7,3 |
6,4 |
|
IV |
1 |
7,1 |
6,2 |
Поперечный профиль выемки
Выемка состоит из:
Приложение 2.1
Поперечные профили насыпи и выемки
Приложение 2.2
Нормы проектирования элементов земляного полотна
|
Элемент |
Нормы проектирования |
|
Кювет |
Ширина по дну 0,4 м и глубина 0,6 м. Крутизна откосов кюветов со стороны пути не более 1:1,5; полевые откосы имеют ту же крутизну, что и откосы выемки. Продольный уклон кювета обычно равен уклону пути, но не менее 0,002, а в районах с суровым климатом и избыточным увлажнением – не менее 0,003. Если путь в выемке расположен на площадке или имеет уклон менее 0,002, то кювет устраивают с уклоном 0,002 в обе стороны от водораздела, где его глубину уменьшают на 0,2 м. На выходе из выемок кюветы плавно отводят от земляного полотна в лога или путевые резервы. |
|
Бровка на насыпях при подходе к большим и средним мостам в пределах разлива вод, а также на насыпях вдоль рек и водохранилищ должна возвышаться над наивысшей отметкой наката волны с учетом подпора не менее чем на 0,5 м, бровка не затопляемых водой берм и регуляционных сооружений - не менее чем на 0,25 м. На подходах к малым мостам и трубам бровка находится выше наибольшего уровня высоких вод (с учетом подпора) не менее чем на 0,5 м. |
|
|
Сливная призма |
Поперечное очертание верха земляного полотна необходимо при его устройстве из глинистых, мелких недренирующих и пылеватых песков. На перегоне поперечное сечение сливной призмы на однопутных линиях должно иметь вид трапеции высотой 0,15 м, шириной поверху 2,3 м и шириной понизу, равной ширине основной площадки; на двухпутных линиях – вид треугольника с высотой 0,2 м. В скальных, щебенистых и крупнопесчаных грунтах основную площадку делают плоской и сливную призму не устраивают. |
|
Основная площадка |
Характеризуется шириной, которая зависит от категории линии, числа главных путей, вида грунта. На кривых участках пути ширина основной площадки увеличивается с наружней стороны (таблица 1) от оси участка пропорционально радиусу для размещения уширенной вследствие возвышения наружного рельса балластной призмы. На двухпутных линиях общая ширина основной площадки, кроме того, увеличивается вследствие уширения междупутного расстояния против нормального (4,1 м). Для обеспечения стока дождевой воды, попадающей через балластную призму, основной площадке в поперечном сечении придается выпуклая форма в виде трапеции для однопутных линий и треугольника для двухпутных линий при глинистых грунтах; поверхности основной площадки образуют сливную призму. При сооружении земляного полотна из дренирующих грунтов сливная призма не устраивается. На раздельных пунктах основная площадка имеет одно-, двухскатный или пилообразный профиль в зависимости от типа раздельного пункта, ширины земляного полотна (числа путей и расстояний между ними), вида грунта (недренирующий, дренирующий). В засушливых районах при дренирующих грунтах устраивается горизонтальная основная площадка. Все параметры основной площадки на отечественных ж.д. и на дорогах развитых зарубежных стран регламентируются нормативными документами. Нормативные размеры основной площадки приведены в разделе «Основная площадка». |
|
Банкет |
Банкет устраивают из расположенного вблизи грунта при разработке откоса выемки со скатом 0,01–0,02 в сторону от пути; откос в сторону выемки делается с уклоном 1:1 или 1:1,5. Между верхним ребром откоса выемки и подошвой откоса банкета оставляют полосу шириной не менее 1 м. При крутизне местности более 1:5 банкет не устраивается, так как в этом случае его трудно удержать от сползания или смыва водой. |
|
Забанкетная канава |
Глубина и ширина по дну забанкетной канавы составляет не менее 30 см; крутизна откосов в зависимости от грунта – 1:1 или 1:1,5; уклон дна устраивается по уклону местности, но не менее 0,005. Ввиду незначительного количества воды, протекающей по забанкетной канаве, ее откосы и дно не защищаются от размыва. |
|
Кавальер |
Кавальеры необходимо предусматривать в случаях непригодности или технико-экономической нецелесообразности использования грунта из выемки для насыпей, а также при отсутствии в непосредственной близости от выемки пониженных мест рельефа, которые могут быть использованы дня размещения непригодного или излишнего грунта. При проектировании кавальеров следует учитывать также необходимость соблюдения требований по максимально возможному сохранению окружающей среды, предусматривать срезку растительного слоя с площади, занимаемой кавальером. Размещение грунта в кавальерах не допускается: - на территории станционных площадок, населенных пунктов и промышленных предприятий; - в местах, где кавальеры могут способствовать снежным или песчаным заносам пути, в том числе вдоль мелких выемок; - с нагорной стороны полувыемок; - в тех случаях, когда нагрузка от кавальера может вызвать нарушение общей устойчивости откосов выемки Кавальеры следует проектировать и размещать в зависимости от поперечного уклона местности, с учетом условий заносимости снегом или песком, а также свойств и состояния грунта прорезаемой выемки и подлежащего укладке в кавальер. Кавальеры устраивают с двух сторон выемки при поперечном уклоне местности меньше 1:5, а при более крутых уклонах – с одной (низовой) ее стороны. Откосы кавальеров имеют крутизну не более 1:1,5, верхняя поверхность, спланированная в полевую сторону, уклон 0,02-0,04 для стока поверхностных вод. Высота кавальеров обычно не превышает 3 м, что обеспечивает достаточную устойчивость откосов выемки под действием веса грунта. Кавальеры располагают параллельно бровкам выемки на расстоянии от них не менее 5 м (на однопутных линиях – от проектной бровки будущего второго пути). Поверхности между бровками и подошвами откосов кавальеров со стороны пути называются обрезами. С нагорной стороны кавальеры отсыпают за забанкетной канавой на расстоянии 0,5 м. За кавальером с верховой стороны расположена нагорная канава, от которой его отделяет спланированная в полевую сторону берма. Кавальеры с низовой стороны выемки должны иметь разрывы шириной не менее 3 м через каждые 50 м и в пониженных местах. Площадке между бровкой выемки и откосом кавальера придается уклон в сторону разрывов. |
|
Нагорная канава |
Размеры поперечного сечения нагорной канавы зависят от объема поступающей воды и определяются расчетом. Наименьшие глубина и ширина по дну канавы (после укрепления) составляют 0,6 м, крутизна откосов – не более 1:1,5. Бровка нагорной канавы с низовой стороны должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,2 м; продольный уклон зависит от рельефа местности, но должен быть не менее 0,005 (0,003 в трудных, например равнинных, условиях). Для укрепления нагорной канавы на откосах сеют траву, дно закрывают щебнем или железобетонными плитами, устанавливают полутрубы и лотки. При наличии в выемке кавальеров нагорная канава, как правило, устраивается за кавальером с верховой стороны. Наименьшее расстояние от бровки канавы до бровки выемки при отсутствии банкета и кавальера составляет 5 м, а до подошвы кавальера – 1-5 м в зависимости от вероятной толщины снежных отложений и фильтрационных свойств грунтов. |
|
Резерв |
Резервы, размещаемые вдоль насыпей, следует проектировать в случаях непригодности или нехватки для отсыпки насыпей грунта из смежных выемок и технико-экономической нецелесообразности использования выемок-карьеров или транспортирования грунта из других карьеров. Не допускается размещать резервы в пределах раздельных пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, в местах расположения путевых зданий и переездов, на участках развития карста, а также как правило, на поймах рек. Смежные участки резервов в пределах отдельных зданий и переездов следует соединять канавами, лотками или трубами. Расположение резервов относительно проектируемой насыпи следует назначать с учетом поперечного уклона на местности. Расстояние между внешней бровкой резерва и границей полосы отвода должно быть не менее 1 м. Между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва необходимо оставлять берму шириной не менее 3 м. У насыпей высотой до 2 м на сухом основании ширину берм разрешается уменьшать до 1 м. Со стороны будущего второго пути железных дорог I – III категорий ширину берм следует назначать равной 8,0 м. Путевой резерв устраивают с двух сторон насыпи при поперечном уклоне местности меньше 1:10 или с одной нагорной стороны при уклонах от 1:10 до 1:5. При уклонах более 1:5 из-за опасности нарушения устойчивости резерв не делают. Путевой откос резерва должен иметь крутизну не более 1:1,5, а полевой – не более 1:1. Дно резерва профилируют с поперечным уклоном 0,02 от пути в полевую сторону, а при ширине путевого резерва более 10 м для лучшего стока воды дну придают двухскатное очертание с уклоном 0,02 от краев к середине. Продольный уклон дна должен быть не менее 0,002 в сторону ближайшего искусственного сооружения или ложбины. Размеры путевого резерва определяют в зависимости от объема потребного грунта, параметров применяемых машин и механизмов, уклона стока и условий охраны окружающей среды. Расстояние между внешней бровкой резерва и границей полосы отвода должно быть не менее 1 м. В пределах ж.д. станций и населенных пунктов, в местах рас положения путевых зданий и переездов, а также на участках развития карста устройство путевого резерва не допускается. |
|
Берма |
Для быстрого стока вод берму всегда планируют с уклоном 0,02-0,04 от тела земляного полотна шириной у подошвы откосов насыпи обычно 3 м (при высоте насыпи до 2 м допускается уменьшение ширины бермы до 1 м). Если насыпь построена под один путь, то со стороны будущего второго пути делают уширение на 4,1 м (стандартное междупутное расстояние). Ширина бермы у подошвы кавальеров обычно составляет 1–5 м; в районах со снежными заносами устраивают берму увеличенной ширины. |
|
Откос |
Крутизну откосов насыпей и выемок следует назначать в зависимости от вида грунта, высоты насыпи и глубины выемки с учетом геологических, гидрогеологических, гидрологических и климатических условий местности, а также намечаемых способов производства работ. |
Более подробную информацию можно посмотреть в СНиП 32-104-98 «Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм»
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 измеряется: при грунтах, указанных в графе 3, — в уровне профильной бровки, при грунтах, указанных в графе 4, — в уровне проектной бровки. Проектная бровка превышает уровень профильной бровки (h - величина, равная 0,15 м) на высоту сливной призмы плюс разность толщин балластного слоя на данном участке дренирующих грунтов и смежных с ним участках земляного полотна из недренирующих грунтов.
2. Выемки глубиной более 6 м, располагаемые в скальных грунтах, а также располагаемые на крутых косогорах и на прижимах рек, независимо от высоты откосов на линиях II категории и выше следует проектировать под два пути.
3. 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.
4. На участках с вечномерзлыми грунтами необходимо предусматривать уширение земляного полотна с учетом его осадки за счет возможного оттаивания вечномерзлых грунтов основания или подземного льда; величины осадок и уширения следует устанавливать расчетами.