Подготовительные работы при сооружении земляного полотна железной дороги (стр. 1 )

В помощь строителям

БАМ

__________________________________________________

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 2005

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ. , М., «Транспорт», 1974,

с. 80.

В настоящей книге рассмотрены состав и технология выполнения работ по восстановлению и закреплению трассы и разбивке земляного полотна перед его сооружением, а также технология механизированных земляных работ при устройстве нагорных и водоотводных канав и подготовке оснований под насыпи в различных условиях. Отражены особенности выполнения этих работ в сложных топографических и геологических условиях, характерных для районов пролегания трассы БАМ.

Рис. 30, табл.4.

Издательство «Транспорт», 1974

ПРЕДИСЛОВИЕ

Трасса Байкало-Амурской магистрали протяженностью около 3200 км будет проложена в горнотаежной местности и пересечет несколько горных хребтов. Магистраль на протяжении почти половины длины будет расположена в зоне вечной мерзлоты и около 1/5 трассы пройдет по марям и болотам.

На Байкало-Амурской магистрали предстоит построить более 3000 искусственных сооружений, из них 142 больших моста, в том числе мосты через полноводные реки Лену, Зею, Амур и другие. В горных хребтах намечено проложить крупные тоннели, Объем грунтов, которые предстоит переместить при сооружении земляного полотна, составит около 300 млн. м3, из них более половины — скальные и мерзлые грунты.

Земляное полотно БАМ является сложным, трудоемким и дорогостоящим инженерным сооружением. На его долю приходится более четверти общей стоимости строительства магистрали.

Темп, стоимость строительных работ, трудоемкость возведения земляного полотна и качество его сооружения во многом зависят от своевременного выполнения подготовительных работ, к которым относятся:

восстановление и закрепление трассы железной дороги, разбивка и закрепление полосы отвода и находящихся за ее пределами площадей для размещения карьеров;

удаление мелколесья, кустарника, пней и крупных камней;

детальная разбивка земляного полотна;

устройство земляных дорог;

устройство нагорных, водоотводных и других канав;

подготовка оснований под насыпи;

выполнение комплекса подготовительных работ по сооружению земляного полотна в зимнее время;

осушение заболоченных и переувлажненных участков для возведения земляного полотна.

В книге отражены особенности выполнения подготовительных работ при сооружении земляного полотна в мерзлых, полускальных и скальных грунтах, на болотах, марях, участках с подземными льдами и каменных россыпях.

1. Общие сведения о земляном полотне

З е м л я н о е п о л о т н о представляет собой грунтовое инженерное сооружение, предназначенное для укладки верхнего строения пути. Земляное полотно состоит из н а с ы п е й, в ы е м о к, в о д о о т в о д н ы х у с т р о й с т в, а также з а щ и т н ы х, у к р е п и т е л ь н ы х и других с о о р у ж е н и й.

На косогорах земляное полотно иногда устраивают в виде полунасыпей и полувыемок. Места перехода земляного полотна из насыпи в выемку, где земляное полотно на коротком протяжении находится в уровне с земной поверхностью, называют нулевыми местами.

Для сооружения земляного полотна используют разнообразные грунты, которые подразделяют на следующие виды:

Скальные, получаемые посредством разрушения скальных пород, залегающих в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива;

Крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных и делювиальных отложений или россыпей;

Песчание;

Глинистые.

Скальные грунты различают по сопротивлению сжатию, растворимости и размягчаемости в воде, а также подверженности выветриванию. Показатели сопротивления сжатию и растворимости скальных грунтов, используемых для земляного полотна, не нормируются.

Таблица 1

Характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов по содержанию частиц

Виды грунтов	Размер частиц основных фракий, в мм	Содержение частиц основных фракций в % от общего веса сухого грунта
Крупнообломочные Грунт глыбовый (при преобладании окатанных камней – валунный) Грунт щебенистый (при преобладании окатанных частиц – галечниковый) Грунт дресвяный (при преоладании окатанных частиц – гравийный) П е с ч а н ы е Песок гравелистый - крупный - средней крупности - мелкий - пылеватый	Крупнее 200 Крупнее 10 Крупнее 2 Крупнее 2 Крупнее 0,5 Крупнее 0,25 Крупнее 0,1 Крупнее 0,1	Более 50 Более 50 Более 50 Более 25, но менее 50 Более 50 Более 50 Более 75 Менее 75

По степени выветриваемости скальные грунты разделяют на слабовыветривающиеся и легковыветривающеся.

Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от их зернового состава разделяют на виды, указанные в табл. 1.

По степени водопроницаемости грунты, используемые для железнодорожных насыпей, разделяют на дренирующие и недренирующие.

К дренирующим грунтам относят скальные и крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средней крупности, а также пески мелкие и пылеватые, удовлетворяющие одному из слудующих условий: коэффициент фильтрации (скорость протекания воды через грунт за сутки) должен быть >=0,5 м/сутки; содержание (по весу) частиц размером меньше 0,1 мм должно быть <=15%, в том числе размером менее 0,005 мм - <= 2%.

К н е д р е н и р у ю щ и м грунтам относят глинистые грунты, а также мелкие пески, не удовлетворяющие вышеуказанным условиям.

Г л и н и с т ы е грунты в зависимости от их зернового состава и числа пластичности подразделяются на супеси, суглинки и глины.

Ч и с л о м п л а с т и ч н о с т и wт называют разницу между влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания. Границей текучести называют весовую влажность теста, изготовленного из грунта и воды, при которой специальный балансирный конус погружается в образец под действием собственного веса на глубину 10 мм за время 5 с. Границей раскатывания называют такую весовую влажность грунта, при которой грунтовое тесто, раскатываемое в жгутик толщиной 3 мм, начинает разламываться. Значение границы текучести и границы раскатывания определяют в лабораторных условиях.

Глинистые грунты различных видов имеют следующие значения числа пластичности:

Супесь ……………………………..1<=wп <=7

Суглинок легкий…………………..7<wп <=12

Суглинок тяжелый………………..12<wп <=17

Глина песчаная…………………….17<wп <= 27

Глина жирная…………………………….wп >27

Земляное полотно сооружают по заранее разработанным проектам, составной частью которых являются продольный и поперечный профили земляного полотна.

П о п е р е ч н ы м п р о ф и л е м земляного полотна называют его поперечный разрез вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси пути.

В обычных условиях и из обычных грунтов земляное полотно сооружают по типовым поперечным профилям (рис. 1). К настоящему времени институтом Мосгипротранс издан Альбом, в который внесены около 40 типов поперечных профилей для различный условий.

Верхнюю часть насыпи или дно выемки, на которые укладывают балластный слой, называют основной площадкой земляного полотна. Полоса поверхности земли, на которую опирается насыпь, носит название основания насыпи.

Линия пересечения основной площадки насыпи с ее откосом образуют бровку насыпи, а линия пересечения основной площадки выемки с путевым откосом кювета – бровку выемки. В общем случае эти бровки называют бровками земляного полотна.

Расстояние между бровками основной площадки принимают за ширину основной площадки или ширину земляного полотна. Ширина основной площадки насыпей и выемок одинакова и зависит от категории дороги, числа путей и вида грунтов.

Ширина земляного полотна, установленная Указаниями по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог СН 449-72, приведена в табл. 2.

Категорию железной дороги определяют в зависимости от значения ее в общей сети железных дорог СССР, а также характера, размеров и темпа роста перевозок.

БАМ отнесена к железным дорогам I категории, для которых ширина земляного полотна в глинистых грунтах равна 6,5 м, а в скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих – 5,8 м.

Земляное полотно в кривых участках с внешней стороны проектируют с уширением, величину которого принимают в зависимости от радиуса кривой (табл. 3). Это уширение вызывается тем, что наружный рельс укладывают выше внутреннего за счет увеличения толщины балластного слоя также с внешней стороны.

Таблица 2

Ширина В (в м) земляного полотна на прямых участках однопутных железных дорог различных категорий

Грунты земляного полотна	Категории дорог
I	II	III	IV	V
Глинистые грунты и недренирующие пески мелкие и пылевые Скальные, крупнообломочные и песчаные дренирующие	6,5* 5,8*	6,5 5,8	5,8 5,2	5,5 5,0	5,0 4,6

* ширину земляного полотна железных дорог I категории при соответствующих технико-экономических обоснованиях допускается принимать равной: 7,0 м – в случаях использования глинистых грунтов и 6,0 м – при скальных и дренирующих грунтах.

Уширение земляного полотна делают в пределах всей круговой кривой, а переход к нормальной ширине осуществляют постепенно в пределах переходных кривых.

Ширину земляного полотна, сооружаемого под два пути, увеличивают на величину междупутья (расстояния между осями путей) с учетом его уширения в кривых. На перегонах на прямых участках ширину междупутья принимают равной 4,10 м.

Таблица 3

Величина уширения земляного полотна в кривых участках