Т а б л и ц а 10 - Крутизна откосов выемок
Вид грунта
Высота
откосов
выемок, м
Крутизна откосов выемок
Скальные слабовыветривающиеся
12
1:0,2
Скальные выветривающиеся
12
1:1
Скальные легковыветривающиеся
12
1:1,5
Крупнообломочные, песчаные, глинистые (в том числе лессовидные) с показателем текучести IL ≤ 0,50
12
1:1,5
Глинистые грунты в районах избыточного увлажнения
6
1:2
Пески мелкие барханные в засушливых районах
12
1:1,75 – 1:2
Лессы на неорошаемых участках в районах с засушливым климатом
12
1:0,1 – 1:0,5
Лессы вне районов с засушливым климатом
12
1:0,5 – 1:1,5
7.7.1.15 На подходах к водопропускным трубам насыпи необходимо проектировать с соблюдением следующих правил:
- если основание трубы сложено пучинистыми грунтами, то высота насыпи должна быть не менее величины, определяемой в соответствии с требованиями, установленными в 7.1.4;
- если предусмотрено возводить насыпь высотой до 6 м из пучинистых грунтов, то на участке трубы на протяжении L насыпь необходимо отсыпать по всей высоте дренирующим грунтом с устройством сопряжений, которые назначают с учетом требований, установленных в 7.1.7.
7.7.1.16 Плотность сухого грунта (песка, супеси, суглинка или глины) в земляном полотне следует определять по формуле
, (2)
где 
– максимальная плотность сухого грунта, г/см3, определяемая по ГОСТ 22733;
k – минимальный коэффициент уплотнения, значения которого приведены в таблице 11.
Т а б л и ц а 11 – Значения коэффициента k
Вид
земляного
полотна
Глубина расположения слоя от основной площадки, м, для линий
Коэффициент k для линий
I, II категорий и дополнительных главных путей
III-IV
категорий
I, II категорий и дополнительных главных путей
III-IV
категорий
Насыпь
верхняя часть
До 1,0
До 0,5
0,98; 0,95*
0,95; 0,92
нижняя часть
Более 1,0
Более 0,5
0,95; 0,92*
0,95**; 0,90
Выемки, основания насыпей высотой до 0,5 м
0,5
0,5
0,98; 0,95*
0,95; 0,92
* Для насыпей из однородных песков.
** На участках с сильно пересеченным рельефом, на участках периодического подтопления насыпей, а также в пределах участков длиной до 100 м на подходах к мостам.
7.7.1.17 Опоры контактной сети и линий продольного электроснабжения в выемках и на нулевых местах должны устанавливаться вне водоотводов (кюветов, кювет-траншей, лотков, дренажей) с полевой стороны.
7.7.1.18 Укладка кабелей связи и СЦБ на перегонах в пределах основной площадки и на откосах насыпей и выемок запрещается.
7.7.1.19 Прокладка кабелей связи в земляном полотне при соответствующем обосновании и по согласованию с заказчиком допускается в горной местности на прижимах и в районах вечной мерзлоты на марях.
7.7.2 Требования к земляному полотну новых линий на болотах
7.7.2.1 Для сооружения насыпей на болотах следует применять дренирующие грунты или пески мелкие и пылеватые, супеси песчанистые.
При возведении насыпей на слабых основаниях в необходимых случаях используется нетканый материал, в том числе в комбинации со сварной сеткой, укладываемый непосредственно на поверхность болота или выравнивающий слой грунта. Высота насыпи над поверхностью болота должна удовлетворять требованиям 7.7.1.1.
7.7.2.2 На болотах I типа насыпи высотой до 3 м следует проектировать с полным или частичным удалением торфа в основании и заменой его минеральным грунтом.
Крутизну откосов траншеи выторфовывания следует устанавливать от 1:0 до 1:0,5.
Насыпи высотой 3 м и более на болотах I типа необходимо проектировать с частичным удалением торфа.
7.7.2.3 Насыпи на болотах II типа глубиной до 3 м следует проектировать с полным удалением торфа.
При проектировании насыпей на болотах указанного типа с использованием гидромеханизации следует назначать пляжные откосы. Высоту пляжа на месте сопряжения его с откосом насыпи необходимо принимать равной 1 м над основанием насыпи.
7.7.2.4 Насыпи на болотах III типа глубиной до 4 м следует проектировать с удалением или без удаления торфяной корки. При этом крутизну откосов насыпи, отсыпанной в подводной части, назначают равной:
- 1:3 из песка мелкого и пылеватого;
- 1:1,75 из песка гравелистого, крупного и средней крупности;
- 1:1,5 из крупнообломочных грунтов.
7.7.3 Требования к водоотводным сооружениям
7.7.3.1 Продольный уклон нагорных и водоотводных канав должен быть не менее 0,003, на болотах и речных поймах – не менее 0,002, а в исключительных случаях при наличии водоотжимных берм из недренирующих грунтов – 0,001. Наибольший уклон дна канавы следует определять в зависимости от расходов воды, степени размываемости грунтов и типа укрепления.
Размеры поперечного сечения нагорных канав и кюветов, а также водоотводных канав в пределах нулевых мест и водосбросов следует определять по расходу воды вероятностью превышения 1:%) на линиях скоростных, особогрузонапряженных, I и II категорий и 1:20 (5 %) – на линиях IV категории, а продольных канав у насыпей и поперечных водоотводных канав – соответственно 1:25 (4 %), 1:15 (7 %) и 1:10 (10 %).
Бровка канавы должна возвышаться не менее чем на 0,2 м над уровнем воды, соответствующим расходам указанной вероятности превышения.
Глубина водоотводных и нагорных канав и ширина их по дну должна быть не менее 0,6 м, на болотах – не менее 0,8 м.
7.7.3.2 Кюветы, лотки и дренажи в выемках проектируют, как правило, с продольным уклоном равным уклону профильной бровки, но не менее 0,002.
Крутизну откосов кюветов с полевой стороны следует назначать равной крутизне откосов выемок, а со стороны пути - 1:1,5. Глубину кюветов следует принимать не менее 0,6 м, а их ширину по дну – не менее 0,4 м.
7.7.3.3 При расположении грунтовых вод в пределах зоны промерзания – оттаивания, а также до глубины 1 м ниже этой зоны их уровень должен быть понижен путем устройства дренажей, углубленных кюветов или лотков. Локальные источники грунтовых вод следует каптировать и отводить от земляного полотна. отметку бровки земляного полотна вблизи естественных или искусственных водоемов следует назначать из условия, чтобы уровень воды в этих водоемах располагался на 1 м ниже границы промерзания по оси пути.
7.7.3.4 На участках размещения посадочных платформ необходимо предусматривать отвод воды от земляного полотна лотками и дренажами, располагаемыми между платформой и путем с устройством поперечных выпусков.
7.7.3.5 При проектировании скальных выемок и полувыемок, прорезающих косогоры круче 1:3, нагорные канавы не предусматривают, но кюветы или кювет-траншеи проверяют на пропуск поступающего со склона расчетного расхода воды.
7.7.3.6 Для устройства дренажей применяют трубофильтры, полимерные перфорированные трубы, а также асбоцементные, керамические и бетонные трубы с обратным фильтром.
В качестве обратного фильтра в водоотводных устройствах предусматривают использование нетканого материала.
7.7.3.7 Для перехвата и отвода грунтовых вод, уровень которых залегает на глубине более 2 м, следует назначать дренажи, галереи, колодцы и другие виды дренажных сооружений, проектируемых с учетом гидрогеологических и других местных условий.
7.7.4 Требования к укреплению и защите земляного полотна
7.7.4.1 Для укрепления следует назначать:
- искусственное создание дернового покрова посевом многолетних трав;
- покрытие слоем щебенисто-дресвяных, глинистых грунтов или торфогрунтовой смеси;
- сборную железобетонную обрешетку в комплексе с посевом трав (по индивидуальному проекту);
- пневмонабрызг вяжущими по заанкеренной сетке;
- обработку грунтов вяжущими материалами, в том числе поликомплексами;
- нанесение укрепляющих грунтовых композиций из минерального (карбонатно – магнезиального и высококремнеземистого) сырья;
- древесные и древесно-кустарниковые насаждения;
- армирование и укрепление откосов нетканым материалом в различных комбинациях, в том числе со сварной сеткой.
Подтопляемые откосы земляного полотна необходимо укреплять наброской из камня слабовыветривающихся пород, сборными бетонными и железобетонными конструкциями и другими видами покрытий. В конструкциях укрепления подтопляемых откосов в качестве обратного фильтра следует предусматривать использование нетканого материала.
7.7.4.2 На участках проявления или возможного развития оползней, обвалов, селевых потоков, снежных лавин, а также в районах сейсмического воздействия, подрабатываемых территорий и т. п. следует предусматривать обходы или проектировать защитные конструкции.
В качестве вариантов противооползневых сооружений и мероприятий следует рассматривать:
- регулирование поверхностного стока и защиту земляного полотна от его вредного воздействия (планировкой, предотвращением инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов, в том числе с применением гидроизоляции и нетканого материала);
- регулирование подземного стока (перехватом и понижением уровня грунтовых вод);
- изменение крутизны склона с целью повышения его устойчивости;
- поддерживающие сооружения (контрбанкеты, контрфорсы, подпорные стены и др.);
- удерживающие конструкции из гофрированных элементов;
- укрепление грунтов (электрохимическое, цементация, силикатизация, обжиг и др.);
- агролесомелиорацию;
- берегоукрепительные сооружения и мероприятия (при вредном влиянии на склон деятельности морей, водохранилищ, рек и озер).
7.7.4.3 С целью предупреждения обвалов и осыпей в проекте предусматривают:
- укрепительные сооружения и мероприятия (поддерживающие и подпорные стены, контрфорсы, пломбы, опояски, анкерные крепления, сваи и шпоны, инъектирование трещин);
- защитные конструкции и мероприятия преимущественно для эксплуатируемых выемок (одевающие или облицовочные стены, покрытия откосов и склонов различными вяжущими, агролесомелиорация);
- улавливающие, барьерные и оградительные стены, улавливающие траншеи, рвы и валы, сетчатые ограждения, надолбы;
- противообвальные галереи.
7.7.4.4 Для защиты от селевых потоков проектируют:
- селехранилища с плотинами из грунта или бетона;
- селепропуски (каналы и мосты, селеспуски);
- селенаправляющие дамбы, шпоры, каналы;
- стабилизирующие сооружения (система запруд);
- мероприятия по предупреждению селевых потоков (агролесомелиорация, организация охранных зон, устройство поверхностного водоотвода).
Использование труб для пропуска селей запрещается.
7.7.4.5 Для предупреждения и регулирования снежных лавин проектируют следующие виды сооружений и устройств:
- распределяющие отложения снежного покрова (снегосборные и выдувающие кусты и др.);
- снегоудерживающие щиты, стены, заборы;
- лавинорезы, отбойные дамбы, направляющие стены;
- надолбы, клинья, бугры из рыхлого грунта или каменной наброски, лавиногасители, дамбы;
- галереи, навесы, эстакады;
- длинномерные термосифоны по лавиноопасному участку для понижения температуры и предотвращения ползучести снега.
7.7.5 Требования к земляному полотну дополнительных главных
путей
7.7.5.1 При проектировании земляного плотна второго пути из недренирующих грунтов следует предусматривать меры, исключающие одностороннее пучение пристраиваемого пути и обеспечивающие надежный отвод поверхностных вод с существующего земляного полотна за счет отсыпки верхнего слоя земляного полотна второго пути дренирующими грунтами. Толщина слоя дренирующих грунтов под балластной призмой должна быть не менее толщины защитного слоя, назначаемого в соответствии с 7.1.5. На насыпях, сложенных глинистыми грунтами в случае использования в присыпаемой части крупнообломочных грунтов и песков необходимо предотвращать промерзание глинистых грунтов существующей насыпи под проектируемым вторым путем.
7.7.5.2 Дополнительные главные пути на участках с насыпями на слабом основании, на болотах на сланях, а также с подпорными стенами следует проектировать на раздельном земляном полотне.
7.7.5.3 Устранение деформаций и дефектов существующего земляного полотна при его уширении под дополнительные главные пути необходимо назначать в соответствии с требованиями, установленными в 7.8.5.
7.8 Требования к земляному полотну эксплуатируемых линий при усилении (реконструкции)
7.8.1 Расстояние от оси пути до бровки земляного полотна эксплуатируемых линий необходимо предусматривать при проектировании усиления (реконструкции) на прямых, м, не менее:
3,7.........................................................................на путях от 1 до 3 классов;
3,4........................................................................................на путях 4 класса;
3,2.........................................................................................на путях 5 класса.
Крутизна откосов насыпей должна быть не более 1:1,75. На участках, где не происходят интенсивные расстройства пути по уровню, в продольном профиле и плане и отсутствуют повреждения и нарушения целостности откосных частей, допускается сохранять имеющуюся крутизну до 1:1,5.
Крутизна откосов выемок должна быть не более 1:1,5.
7.8.2 В местах, где по данным инженерно-геологического обследования и расчетов определена недостаточная по условию несущей способности толщина слоя балластных и дренирующих материалов, необходимо под балластной призмой устраивать защитный слой из щебеночно-гравийно-песчаных смесей. На участках с балластными углублениями необходимо дополнительно выполнять срезку и замену глинистых грунтов на 0,1 м ниже дна балластных углублений.
7.8.3 Понижение уровня головок рельсов при оптимизации продольного профиля допускается при обеспечении толщины слоя балластных и дренирующих материалов по оси пути не менее Нд , определяемого по формуле
Нд =Нр + 0,3 м, (3)
где Нр – расстояние от верха балластного слоя до уровня поверхности глинистых грунтов.
7.8.4 На участках сдвижки пути для оптимизации плана линии следует предусматривать вырезку грунта и его замену на щебень со стороны обочины и в междупутье до глубины ниже поверхности глинистых грунтов и не менее 0,1 м ниже дна балластных углублений. При расположении глинистых грунтов в пределах глубины промерзания только под одной рельсовой нитью вырезку и замену грунтов следует назначать до расчетной глубины промерзания дренирующих грунтов. На вырезанную поверхность глинистого грунта под щебнем необходимо размещать слой песка толщиной не менее 0,2 м и (или) нетканый материал.
На указанных участках при установлении с помощью ЭДЗ слабого состояния грунтов на месте проектируемого нового положения пути необходимо предусматривать замену грунтов с целью предотвращения опирания рельсошпальной решетки на разноплотные грунты. Замене подлежат грунты, находящиеся под сдвигаемой на них рельсовой нитью в проектном положении, имеющие условное динамическое сопротивление Рд ≤ 3 МПа. Слабый грунт заменяют на щебень в продольной, а также в поперечных траншеях. Параметры траншей задают на основании расчета устойчивости, конструктивных и технологических условий.
7.8.5 Для стабилизации земляного полотна необходимо назначать мероприятия по устранению и предупреждению следующих видов деформаций и дефектов земляного полотна:
- просадки пути;
- пучины высотой более 15 мм;
- сплывы и оползания откосов насыпей;
- осадки насыпей на болотах, слабых основаниях и оттаивающих вечномерзлых грунтах;
- карстовые провалы;
- зауженная ширина земляного полотна поверху и завышенная крутизна откосов;
- деформации откосов выемок;
- размывы земляного полотна и оснований;
- подмывы укреплений откосов.
7.8.6 В местах с имеющимися балластными корытами и ложами при отсутствии просадок пути планировку основной площадки ниже дна этих углублений, как правило, назначать не следует. В указанных местах, а также вне участков с деформациями, дефектами, повреждениями и разрушениями (стабильные участки) необходимо проектировать следующие варианты усиления:
- очистка (вырезка) существующего балласта на глубину 0,6 м ниже подошвы шпал с укладкой щебня слоем толщиной 0,4 м на балластную подушку из песка слоем толщиной 0,2 м;
- очистка (вырезка) существующего балласта на глубину 0,45 м ниже подошвы шпал с укладкой нетканого материала и щебня слоем толщиной 0,45 м.
Ширина слоя нетканого материала на стабильных участках должна составлять не менее 4,5 м. Это покрытие размещают симметрично относительно оси пути на остающиеся невырезанными балластные материалы с уклоном не менее 0,04 в сторону обочины.
Очистку балласта следует назначать при наличии в указанном выше слое щебня прочных пород.
Вырезку балласта следует назначать при наличии в указанном выше слое щебня слабых пород (например, известнякового), а также на участках с асбестовым балластом.
7.8.7 При ликвидации расстройств пути с образованием выплесков на засоряемых участках нетканый материал укладывают на 0,45 м ниже подошвы шпал или брусьев на слой очищенного щебня. Толщина этого слоя, обеспечивающего отвод воды, должна быть не менее 0,1 м. Работы выполняют при двойной глубокой очистке щебня.
Покрытие из нетканого материала в пределах устоев мостов, а также пролетных строений железобетонных мостов с ездой на балласте доводят до бортиков балластных корыт (обратных стен устоев). Продольный отвод воды осуществляют с помощью дрен, которые размещают вдоль этих бортиков. Дрены в данном случае могут выполняться из нетканого материала, который свертывают в рулон из полосы шириной 1 м.
7.8.8 В выемках глубиной до 4 м, на нулевых местах и невысоких насыпях следует устраивать углубленные кюветы (раскрытие выемки «в насыпь»). По дну кюветов размещают нетканый материал и дренажные трубы, обернутые этим материалом. Накопленные около пути балластные материалы должны быть вывезены.
7.8.9 При невозможности раскрытия выемки «в насыпь», в том числе на нулевых местах, следует устраивать подкюветный дренаж, выполненный из дренажных труб, обернутых нетканым материалом. Конструкцию назначают совместно с покрытием из нетканого материала.
7.8.10 Для повышения стабильности пути и снижения остаточных деформаций на перегонах и станциях целесообразно предусматривать продольные дренажи в уровне подошвы балластной призмы за концами шпал с поперечными выпусками. Уклон продольных дренажей принимают равным не менее 0,002. Поперечные выпуски назначают через 200 м.
7.9.1.1 Для устранения деформаций необходимо применять следующие конструкции:
- тепловую изоляцию из пенопласта;
- гидроизоляционное покрытие;
- многослойное покрытие из георешетки (сварной сетки) и нетканого материала;
- покрытие из нетканого материала;
- армированный балласт;
- планировку основной площадки земляного полотна с вырезкой пучинистых грунтов ниже дна балластных углублений;
- подъемку пути на балласт или устройство накладных подушек;
- врезные или комбинированные подушки;
- устройство горизонтальных дренажей и каптажа.
Для поверхностного водоотвода, перехвата и понижения уровня грунтовых вод следует проектировать углубленные кюветы, лотки, дренажи закрытого типа, в том числе мелкого заложения, продольные канавы.
7.9.1.2 Протяженность противодеформационных конструкций L проектируют равной длине отдельной пучины, пучинного участка, места с просадками пути или интенсивными расстройствами рельсовой колеи по уровню и в продольном профиле. Наименьшее значение L принимают в зависимости от перспективной скорости движения поездов V: при V ≤ 100 км/ч L = 20 м; при V > 100 км/ч L = 25 м.
Тепловую изоляцию из пенопласта, врезные и комбинированные подушки следует устраивать также в пределах прилегающих участков с равномерным пучением расчетной величины более 30 мм при перспективной скорости движения поездов V > 100 км/ч и более 50 мм при V ≤ 100 км/ч. Гидроизоляция должна перекрывать прилегающие участки с равномерным пучением более 15 мм. Многослойное покрытие и покрытие из нетканого материала необходимо укладывать на участках с просадками пути и интенсивными расстройствами рельсовой колеи по уровню и в продольном профиле, а также за их пределами по 30 м с каждой стороны.
При ликвидации пучинных впадин в местах пересечения земляного полотна трубопроводами протяженность противодеформационных конструкций без учета сопряжений следует назначать от 20 до 100 м в зависимости от глубины заложения и температуры защитной трубы.
7.9.1.3 Нормативную толщину слоя пенопласта принимают по графикам рисунка 1.
Рисунок 1 – Графики для определения толщины теплоизоляционного слоя из пенопласта hT в условиях сезонного промерзания и несливающейся мерзлоты в земляном полотне (а) и в условиях сливающейся мерзлоты (б); h´п – дренирующая подушка под пенопластом
Ширину слоя пенопласта следует назначать в зависимости от суммы Ω (см. 2) от 4,5 до 6,0 м.
Длину сопряжений lст определяют по формуле
lст = Рр / iдоп, (4)
где Рр - расчетная величина равномерного пучения у краев изоляции;
iдоп - допустимый уклон отвода рельсовых нитей.
Сопряжения установленной длины lст (см. 7.9.1.7) разбивают на отдельные элементы lсiт, количество которых равно количеству слоев плит пенопласта в покрытии (см. рисунок 7.9.2). На каждом элементе сверху кладут блоки длиной Сс, равной ширине пяти плит стандартного размера (например, Сс = 5 × 0,6 = 3,0 м). В пределах участка сопряжения lст должно быть уложено целое количество блоков Сс. Ширину этих блоков всn уменьшают пропорционально величине (n + 1), где n – количество блоков на участке сопряжения.
Рисунок 2 – Схема устройства сопряжения тепловой изоляции из пенопласта: а) план; б) продольный разрез; в) поперечные разрезы
7.9.1.4 Гидроизоляционное покрытие при ликвидации пучин, возникающих в местах с неравномерно выраженными балластными углублениями при однородных глинистых грунтах, а также при устранении просадок пути, устраивают на всю ширину земляного полотна поверху. Его укладывают на глубине не менее 0,45 м ниже подошвы шпал на поверхность среза щебнеочистительной машины при глубокой очистке щебня. Поперечный уклон покрытия принимают не менее 0,04.
7.9.1.5 Многослойное покрытие включает в себя два слоя соединенных друг с другом в пакеты георешетки (сварной сетки) и нетканого материала иглопробивного производства, между которыми находится слой щебня толщиной не менее 0,1 м. Пакеты размещают на поверхность среза щебнеочистительной машины при двойной глубокой очистке щебня на всю ширину земляного полотна поверху.
7.9.1.6 Покрытие из нетканого материала необходимо укладывать на всю ширину земляного полотна поверху. При выдавливании глинистого грунта через балласт нетканый материал должен быть уложен в два слоя. Полосы его следует располагать поперек пути.
При устранении интенсивных расстройств рельсовой колеи по уровню и в продольном профиле предусматривают продольное расположение полос нетканого материала на ширину не менее 5 м.
7.9.1.7 Для предупреждения и устранения интенсивных расстройств рельсовой колеи по уровню и в продольном профиле в местах с повышенным динамическим воздействием (стыки, стрелочные переводы, уравнительные пролеты) предусматривают устройство армированного балласта.
Конструкция армированного балласта состоит из щебня и нарезанных термическим способом полосок нетканого материала 5×5 см в соотношении 10: 1 в слое от 5 до 10 см ниже подошвы шпал.
7.9.1.8 Планировку построечной основной площадки земляного полотна для устранения пучин и просадок пути следует проектировать на 0,1 м ниже дна максимального углубления (корыта, ложа).
7.9.1.9 Расчет противопучинных подушек выполняют по утвержденным методикам.
7.9.1.10 При проектировании тепловой изоляции из пенопласта, гидроизоляционного покрытия, планировки основной площадки земляного полотна, врезных и комбинированных подушек, устраиваемых в верхней части сезонного промерзания-оттаивания для усиления (реконструкции) линий, а также для устранения деформаций земляного полотна по существующему пути при строительстве дополнительных главных путей, общая толщина слоя балластных и дренирующих материалов по оси пути из условия обеспечения несущей способности глинистых грунтов определяется расчетом. При проектировании многослойного покрытия из георешетки (сварной сетки) и нетканого материала, а также покрытия из нетканого материала эта толщина должна составлять не менее 0,9 м на глинистых грунтах при WL < 0,3 и 1,0 м при WL ≥ 0,3. При несоблюдении этого условия дополнительно назначают подъемку пути или вырезку глинистого грунта.
7.9.2 Требования к конструкциям стабилизации откосов
7.9.2.1 Устойчивость эксплуатируемых насыпей необходимо устанавливать расчетом с учетом следующих особенностей формирования деформирующейся зоны:
- наличия трещин у полевых концов шпал и сплыв откоса практически с вертикальной стенкой отрыва высотой от 2 до 4 м по борту балластного ложа;
- вовлечения в сплыв грунтов под рельсошпальной решеткой (иногда с захватом междупутья на двухпутных участках);
- потери устойчивости балластного шлейфа.
В расчетных схемах проверки устойчивости предусматривают смещение неустойчивой части насыпи соответственно:
- по ломаной поверхности скольжения;
- по круглоцилиндрической поверхности скольжения;
- по подошве балластного шлейфа.
7.9.2.2 Для потенциально неустойчивого массива, разбиваемого на блоки, коэффициент устойчивости определяют по формуле
i=n i=n
К = S[(tgji Ni +ci li+Ti-уд – Ui)cosji/сos(ai-ji)]:STi - сд сosji/сos(ai-ji), (5)
i=1 i=1
где ji – угол внутреннего трения грунта;
Ni – нормальная к линии возможного смещения составляющая силы тяжести расчетного блока;
ci – удельное сцепление;
li – длина расчетного блока;
Ti - уд, Ti - сд – тангенциальные соответственно удерживающие и сдвигающие составляющие силы расчетного блока;
Ui – поровое давление;
ai = bi – ho ;
bi – угол наклона линии возможного смещения расчетного блока;
ho = bср – jср – угол наклона сил взаимодействия между блоками для среднего или двух средних блоков.
Поровое давление учитывают при расчете устойчивости балластного шлейфа, а также для насыпей, сложенных песками. Его принимают равным
0,4 т/м2 для районов избыточного увлажнения и 0,2 т/м2 для остальных.
Расчетные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения грунтов устанавливают в соответствии с утвержденными нормами.
Коэффициент устойчивости откосов насыпей должен быть не менее 1,30 при расчетном значении естественной влажности грунта не менее 0,8 WL.
Нагрузка от верхнего строения пути и действие поездной нагрузки учитываются в пределах потенциально неустойчивого массива.
7.9.2.3 Для стабилизации откосов насыпей следует предусматривать:
- контрбанкеты из дренирующего грунта;
- удерживающие конструкции из гофрированных элементов;
- удерживающие конструкции со стягивающими элементами;
- покрытие из нетканого материала или гидроизоляционное покрытие;
- армогрунтовые удерживающие сооружения;
- габионные конструкции;
- укрепляющие грунтовые композиции из минерального сырья (см. 7.4.1).
7.9.2.4 Покрытие из нетканого материала целесообразно назначать для насыпей на прочном основании для повышения устойчивости верхней части, имеющей высоту (считая от верха) от 6 до 8 м при толщине потенциально неустойчивого массива грунта на откосе от 1,5 до 2 м, в том числе над трубами, а также в сочетании с контрбанкетом. Расчет и устройство покрытия выполняют в соответствии с утвержденной методикой.
Гидроизоляционное покрытие из мембран Тефонд предусматривают для предупреждения сплывов и оползаний откосов насыпей в пределах основной площадки и на откосе. Полосы размещают под балластной призмой при глубокой очистке щебня, ориентируя их перпендикулярно к оси пути и соединяя между собой.
7.9.2.5 Удерживающие подпорные сооружения выполняют путем создания в теле насыпи свайных конструкций с использованием разрядно-импульсной технологии.
7.9.2.6 Удерживающие конструкции из гофрированных элементов устраивают для предупреждения и устранения аварийных сплывов и оползаний откосов насыпей, повышения их устойчивости и доведения геометрических размеров до нормируемых значений. Гофрированные элементы (листы) погружают в грунт с помощью машины для вибропогружения фундаментов опор контактной сети, оснащенной устройством для закрепления этих листов в вибраторе машины.
Удерживающие конструкции на насыпи устраивают по схеме, показанной на рисунке 3. При необходимости обеспечения стабильности откосов с обеих сторон насыпи аналогичную конструкцию предусматривают на другом откосе. Расстояние между листами (вг) принимают равным 3м при коэффициенте устойчивости К меньше 1,2 и 5 м при К от 1,2 до 1,3 включительно.
При невозможности обеспечить стабильность откоса за счет одного ряда удерживающих конструкций, определяемой на основании расчета и данных инженерно-геологического обследования, назначают устройство второго ряда этих конструкций, предусматривая расстояние от оси пути до краев гофрированных листов равное 5,4 и 6,0 м.
1 – гофрированный лист; 2 – связь листов поверху
Рисунок 3 – Схема удерживающей конструкции: а) профиль; б) план
Глубину погружения удерживающих конструкций определяют расчетом по утвержденной методике.
7.9.2.7 Плитные удерживающие конструкции со стягивающими элементами в зависимости от местных условий выполняют со срезкой слабых грунтов в зоне обочин машиной для очистки (нарезки) кюветов или без устройства срезки. Конструкции предусматривают для повышения стабильности откосных частей насыпей и ликвидации зауженных мест. В качестве плиты используют соединяемые вместе сварную оцинкованную сетку и нетканый материал иглопробивного производства (композитная плита). Для стягивающих элементов применяют стальную арматуру с площадью поперечного сечения не менее
2 см2.
7.9.2.8 Для устранения и предупреждения деформаций откосов выемок назначают следующие технические решения:
- покрытие из нетканого материала;
- тепловую изоляцию из пенопласта или шлака, назначаемую по расчету;
- укрепление шлакогрунтобетоном, древесной, кустарниковой и травяной растительностью;
- ограждающие или откосные дренажи;
- уположение откосов, в том числе с разделительными полками;
- удерживающие конструкции из гофрированных элементов;
- укрепляющие грунтовые композиции из минерального сырья (см. 7.4).
7.9.3 Требования к конструкциям устранения осадок и расползания
насыпей
7.9.3.1.Стабилизация насыпей на болотах и слабых основаниях.
Для устранения осадок и расползания насыпей на болотах и слабых основаниях рекомендуются:
- бермы, отсыпаемые на нетканый материал;
- удерживающие конструкции из гофрированных элементов.
Удерживающие конструкции из гофрированных элементов на болотах устраивают, руководствуясь требованиями 7.9.2.6.
7.9.3.2 Стабилизация насыпей на просадочных при оттаивании грунтах в районах вечной мерзлоты.
Технические решения по стабилизации земляного полотна на просадочных при оттаивании грунтах в районах вечной мерзлоты включают в себя:
- рекультивацию прилежащей к насыпи зоны и отводу воды;
- сооружение противодеформационных конструкций.
полос, очищенных от растительности, не допускается.
7.9.3.3 Для устранения неравномерных интенсивных осадок и расползания насыпей необходимо предусматривать следующие противодеформационные устройства:
- тепловая изоляция из пенопласта, торфа или древесных отходов в зоне подошвы откосов;
- каменная наброска на откосах;
- длинномерные термосифоны, в том числе в комплексе с удерживающими конструкциями;
- удерживающие конструкции из гофрированных листов;
- коробчатые вентилируемые покрытия на откосах;
- скальная обойма;
- проветриваемые лотки со скальной обсыпкой откосов;
- бермы из недренирующих грунтов, в том числе заторфованных;
- покрытие откоса земляного полотна полыми элементами;
- замена грунтов основания у подошвы откосов насыпи (берм) на дренирующие грунты;
- бермы, устраиваемые на пересыпанном насыпью водотоке или водоеме (например, термокарстовом озере), а также на слабом основании.
7.9.4 Требования к противоразмывным конструкциям земляного
полотна
7.9.4.1 Для покрытий подтопляемых откосов насыпей, дамб, контрбанкетов и других сооружений предусматривают следующие конструкции:
- каменную наброску на нетканом материале;
- неомоноличенные сборные бетонные плиты размером 1 × 1 м или железобетонные плиты размером 3 × 2,5 м с гибкими связями на слое щебня 10 см, размещенном по нетканому материалу;
- сборные железобетонные плиты размером 3 × 2,5 м с дренажными отверстиями, омоноличенные по контуру, на нетканом материале;
- габионные конструкции (структуры).
7.9.4.2 Последствия размыва на эксплуатируемых линиях ликвидируют с применением нетканого материала под каменной наброской. Гибкие конструкции с применением нетканого материала могут укладываться на предварительно намытый или отсыпанный «пляж», зимой со льда, либо со специальных подмостей, расположенных на плавсредствах.
Заанкеривание покрытия осуществляют на береговой полосе, откосе, или дне с обеспечением его постоянной пригрузки.
Совместно с нетканым материалом в противоразмывных конструкциях (в том числе при ликвидации размывов) взамен фашин следует использовать сварную сетку.
7.10 Правила расчетного определения состояния грунтов
7.10.1 Расчет глубины промерзания-оттаивания
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
