Что такое насыпь и выемка определение
03_Земляное полотно. Насыпь выемка
3. Земляное полотно
Площадь грунта, на которую насыпается насыпь, является основанием.
Поверхность ЗП, на которую укладывается ВСП, называют основной площадкой (ОП)
Такое очертание основной площадки способствует стоку воды, проникающей через балластный слой во время-дождя и таяния снега.
для насыпи
Крутизна откосов должна обеспечивать надежную их устойчивость и устанавливается в зависимости от высоты насыпи, свойств грунтов, геологических, гидрологических и климатических условий местности. Большое распространение имеют откосы крутизной 1:1,5, называемые полуторными
для выемки
На станциях воду отводят лотками, в местах прохода людей их закрывают крышками.
Для понижения уровня грунтовых вод используют дренажи.
ПТЭ Глава 3 3
3.8. Ширина земляного полотна поверху на прямых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути. На существующих линиях до их реконструкции допускается ширина земляного полотна не менее:
а в скальных и дренирующих грунтах не менее:
Минимальная ширина обочины земляного полотна поверху должна быть 0,4 м с каждой стороны пути.
На кривых участках радиусом менее 2000 м земляное полотно уширяется по установленным нормам.
Участки земляного полотна, не удовлетворяющие перечисленным в настоящем пункте требованиям, приводятся в соответствие с ними в плановом порядке при выполнении усиленного капитального и усиленного среднего ремонтов пути.
Для вновь строящихся железнодорожных линий и вторых путей, а также реконструируемых линий ширина земляного полотна поверху и параметры балластной призмы должны соответствовать требованиям строительно-технических норм, утверждаемых МПС России.
Бровка земляного полотна в местах разлива вод должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной высоты наката волны при сильных ветрах.
Порядок устранения отклонений, превышающих указанные значения, устанавливается МПС России.
Ширина колеи менее 1512 и более 1548 мм не допускается.
Порядок эксплуатации бесстыкового пути на железобетонных шпалах, уложенного до 1996 года, устанавливается МПС России.
3.10. Верх головок рельсов обеих нитей пути на прямых участках должен быть в одном уровне. Разрешается на прямых участках пути содержать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой в соответствии с нормами, установленными соответствующей инструкцией МПС России.
Возвышение наружной нити на кривых участках пути в зависимости от радиуса кривой и скоростей движения по ней устанавливается приказом начальника железной дороги в соответствии с инструкцией МПС России.
Возвышение наружной рельсовой нити не должно превышать 150 мм. В необходимых случаях на кривых участках главного пути максимальное возвышение наружной рельсовой нити может допускаться с разрешения МПС России и более 150 мм.
Типы земляных сооружений в строительстве
По своему назначению различаются следующие основные типы земляных сооружений: насыпи и выемки железных и автотранспортных дорог; плотины, дамбы, каналы.
Насыпи и выемки котлованов, железных и автотранспортных дорог
Дороги железные и автотранспортные должны иметь пологие подъемы и спуски или, иначе говоря, пологие продольные уклоны. Для этой цели приходится выравнивать поверхность земли с помощью насыпей и выемок.
Насыпи дорожные — это сооружение из отсыпанного на поверхности земли грунта с приданием ему определенных очертаний, как на рисунке 5 (а). Выемкам дорог также придается определенное профильное очертание, как на рисунке 5 (б).
Уклоном называется отношение между высотой превышения одной точки местности над другой и расстоянием между этими двумя точками, как на рис. 6:
Если разделить высоту АБ на длину БВ, то получим величину уклона линии местности АВ.
Если длина линии АБ равна 10 м, а длина БВ равна 100 м, то уклон будет равен 10:100=1/10 (0,1). Чаще всего уклоны измеряются в процентах. Если уклон равен 0,10, то можно написать, что он равен 10%.
Боковые поверхности насыпей и выемок делаются наклонными и называются откосами. Крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки и от того, из какого грунта возводится насыпь или в каком грунте закладывается выемка. Крутизна откоса должна быть не меньше естественного откоса грунта. Крутизна откоса обозначается дробью: 1:2, 1:1,5 и т. д. Это значит, что на каждый метр высоты насыпи (или глубины выемки) надо иметь 2 или 1,5 м заложения откоса, как указано на рисунке 7 снизу:
Верхняя точка откоса называется бровкой насыпи или выемки. Если насыпь отсыпается не из привезенного грунта, а из грунта взятого на месте, в непосредственной близости к насыпи, то такая выемка грунта для насыпи называется резервом. Резерв обычно закладывается с нагорной стороны в этом случае используется для отвода воды, проникающие к насыпи с нагорной стороны. Резервы закладываются и с двух сторон, если объем насыпи значителен.
Если грунт из выемки не транспортируется в полезную насыпь, то его укладывают в некотором расстоянии от выемки в насыпь, называемую кавальером. Кавальер можно увидеть на рисунке 5.
Для того чтобы в выемку и под основание насыпи не попадала поверхностная вода, с нагорной стороны устраиваются нагорные канавы, собирающие воду. Кроме того внутри самих выемок устраиваются канавы, собирающие воду, стекающую с откосов выемки. Называются эти канавы кюветами.
С нагорной стороны у насыпей и выемок устраиваются присыпки земли, не допускающие воду к сооружению. Эти присыпки называются банкетами (рис. 5).
Бермой называется площадка между бровкой выемки и подошвой откоса выброшенного из нее грунта или подошвой банкета или кавальера (рис 5).
Плотины, дамбы и каналы
Для того чтобы поднять уровень воды на реках и иных водостоках, устраиваются плотины. Плотины могут устраиваться из различных материалов, в частности из земли. На рис. 8, снизу, дан поперечный разрез по земляной плотине. На нем показаны все основные части плотины.
Для того чтобы вода не просачивалась через тело плотны, надо сооружать плотину из водонепроницаемых грунтов (глина). Отсыпается глина по слоям толщиной 10-20 см в каждом слое и тщательно трамбуется тяжелыми катками. Откосы плотины со стороны воды должны укрепляться каменной наброской или другими способами.
Дамбы служат для защиты населенных мест или промышленных предприятий и сооружений от затопления во время разливов рек. Дамбы — это обычная насыпь, достигающая иногда значительных размеров. Устраиваются дамбы вдоль берегов рек или ручьев.
Каналы
В настоящее время широко развито строительство каналов. Каналы строятся для соединения и развития судоходных путей. Такими каналами являются построенные за последние годы Беломорско-Балтийский канал и канал Москва-Волга. Кроме того каналы роются в безводных местностях для их орошения, например арыки в Средней Азии, или сооружаются для осушения болотистых мест.
На рис. 9 дан поперечный разрез по судоходному каналу и показаны основные его части.
Плотины, дамбы и каналы называются гидротехническими сооружениями.
Строительство этих сооружений производится с возможно большим применением механизации работ.
Поперечный профиль насыпи
Земляное полотно и его профили
Назначение и типы земляного полотна. Типы грунтов
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:
· насыпь(рис. а) – основная площадка расположена выше поверхности земли;
· выемка(рис. б) – основная площадка земляного полотна ниже поверхности земли;
· полунасыпь(рис. в) и полувыемка(рис. г) – основная площадка с одной стороны совпадает с земной поверхностью, а с другой выше или ниже ее;
· полунасыпь-полувыемка(рис. д)– основная площадка с одной стороны выше, а с другой ниже поверхности земли,
· нулевое место(рис. е)– основная площадка расположена на уровне земной поверхности.
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 насыпи и выемки
Поперечный профиль– это разрез земляного полотна плоскостью, перпендикулярной его оси. Поперечные профили бывают:
· типовые (высота или глубина выемки до 12 м),
· индивидуальные (высота или глубина выемки свыше 12 м).
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 грунт дренирующий, то форма основной площадки – горизонтальная линия;
· если грунт не дренирующий, то форма основной площадки на однопутном участке будет в виде трапеции, с шириной по верхнему основанию – 2,3 м и высотой трапеции – 0,15 м.
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:
а) для однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов без защитного слоя;
б) то же, из дренирующих грунтов;
в) для двухпутного земляного полотна из недренирующих грунтов;
Что такое насыпь и выемка определение
Все земляные сооружения делятся на выемки и насыпи.
Земляные сооружения, располагаемые частично в выемке, частично в насыпи, относят к полувыемкам, с преобладанием выемки, или к полунасыпям, с преобладанием насыпи.
Выемки и насыпи делят на профильные (деловые) и непрофильные (карьеры, резервы, отвалы,
К насыпям относятся обратные засыпки профильных выемок.
В зависимости от срока службы земляные сооружения делятся на постоянные и временные.
Виды земляных сооружений
Временный или промежуточный отвал – непрофильная насыпь, грунт из которой используется в дальнейшем для насыпей и засыпок.
Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.
Рис.2.1 Схема определения коэффициента заложения откосов земляных сооружений
Крутизна откосов постоянных сооружений задается проектом из условия их устойчивости. Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.2.1).
При глубине выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости.
Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур.
Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности. Различают проектные и производственные объемы работ.
Проектные (профильные) объемы вычисляют в соответствии с размерами сооружений.
Наиболее целесообразно грунт из профильных выемок перемещать в профильные насыпи, что сводит к минимуму непрофильные объемы работ в карьерах и резервах. Наиболее рационального использования грунта из выемок можно добиться при составлении баланса грунтовых масс.
Баланс грунтовых масс служит основным техническим документом в котором установлены:
1) порядок и место размещения грунта из выемок в насыпи;
2) потребность в карьерах и резервах;
3) кратчайшие пути перемещения грунта из выемок в насыпи.
При составлении баланса грунтовых масс следует стремиться каждый м3 грунта из деловой выемки использовать для возведения качественных насыпей. Однако выполнение этого условия осложняется следующими причинами:
-не все грунты из деловых выемок пригодны для качественных насыпей;
-сроки разработки грунта в выемках не всегда совпадают со сроком возведения насыпей;
-некоторые деловые выемки так далеко расположены от качественных насыпей, что для последних выгоднее брать грунт из карьеров или резервов.
Порядок составления баланса грунтовых масс следующий:
Устанавливают направление перемещения грунта из выемок в насыпи с учетом срока разработки, отсыпки и качества грунта.
Из объема качественных насыпей вычитают объемы пригодного грунта из деловых выемок и получают необходимый объем грунта из карьеров или резервов для качественных насыпей.
Сумма объемов всех выемок должна быть равна сумме объемов всех насыпей.
Устанавливают технологическую последовательность выполнения работ, увязанную со сроками их производства. Если грунт из деловых выемок нельзя сразу уложить в качественную насыпь, то его укладывают во временные отвалы.
На схемах стрелками показывает направления всех перемещений грунта, указывают объемы и дальности его возки.
Земляное полотно
Земляное полотно
Основные элементы земляного полотна
Земляное полотно сооружается по типовым или индивидуальным проектам. Типовые проектные решения принимаются для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями, где возможно устройство земляного полотна со стандартными основными размерами для типовых конструкций. Индивидуальные проекты разрабатываются для устройства земляного полотна в сложных природных условиях, их параметры определяются по инженерными расчетами.
Материалами для строительства земляного полотна служат грунты в виде скальных или осадочных массивов (для выемок) и крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты нарушенной структуры (для насыпей). Для обеспечения достаточной плотности грунтов насыпей при сооружении земляного полотна грунты подвергают обязательному послойному уплотнению. При неблагоприятном сочетании прочности, устойчивости и воздействующих факторов появляются деформации земляного полотна и его дефекты.
Типовые профили земляного полотна
1 Насыпь
Насыпь это линейное сооружение, выполненное из грунта. Возводится на трассе железнодорожного пути, обычно в понижениях рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения пути на заданных проектных отметках над поверхностью земли.
В насыпи выделяют характерные элементы, такие как:
— Ядро (центральная несущая часть)
— Основная площадка (предназначенная для укладки ВСП)
— Откосные части
— Основание
— Укрепительные и защитные сооружения и устройства
Насыпи обычно возводят из однородного местного материала или привозного грунта (скального, песчаного, глинистого и др.), как правило, получают при разработке выемок, из путевых резервов или карьеров. Пригодность грунта для насыпи зависит от ее естественного состояния, способов производства строительных работ, высоты насыпи, устойчивости ее основания, длительности подтоплений и т.п. Конструктивные особенности насыпи, а так же степень уплотнения грунта зависят от плана и профиля линии, категории дороги, местных природных условий, свойств используемых материалов.
Как правило, высоту насыпи устраивают не более 12м. Ширина насыпи по верху зависит от числа путей, ширины междупутий, радиуса кривых на участке железнодорожного пути, Скоростей движения поездов. Крутизна откосов насыпи в нормальных условиях принимается 1:1,5. Для уменьшения площади основания и объема всего сооружения, повышения устойчивости или несущей способности насыпь возводят из более прочных привозных материалов. Так же для усиления несущей способности применяют армирование в теле насыпи, синтетические материалы, увеличивающие несущую способность. Откосы укрепляют посевом трав. Вдоль насыпи с нагорной стороны устраивают водоотводную канаву для защиты основания и откоса от переувлажнения и размыва.
2 Выемка
Выемка это заглубленное линейное сооружение, построенное на трассе железной дороги посредством изъятия грунта на заданную отметку и обеспечивающее размещение ВСП на проектных отметках ниже поверхности земли.
Характерные элементы выемки это:
— Основная площадка земляного полотна
— Кюветы
— Закюветные полки (если есть такая необходимость)
— Откосы
— Банкеты (или соответствующие планировки грунтовой поверхности (с нагорной стороны)
— Забанкетная или нагорная канава
Ширина основной площадки в выемке зависит от принятых проектных решений, так же от категории железнодорожной линии. При наличии слабых грунтов производят замену грунта в слое под проектным очертанием для предупреждения пучинистых процессов. Поверхностный водоотвод осуществляют обычно по кюветам, банкетам, канавам. Как и при насыпи, откосы после формирования их, укрепляют посевом трав. Для обеспечения стабилизации земляного полотна в выемках при размещении их в скальных породах, на неустойчивых косогорах, при наличии грунтовых вод, на подходах к тоннелям и в других сложных условиях может потребоваться сложный комплекс дорогостоящих защитных и укрепительных сооружений (подпорных стенок, дренажей и т.п.)
3 Полунасыпь
4 Полувыемка
5 Полунасыпь-полувыемка
6 Нулевое место
Земляные работы выполняются при сооружении земляного полотна. Грунт перевозится обычно автомобильным транспортом. При благоприятных условиях пользуются безтранспортными способами, например укладывают грунт непосредственно в насыпи. С помощью бульдозеров возводят невысокие насыпи, нарезают неглубокие выемки, полки на косогорах, разравнивают грунтовые поверхности, производят засыпки и т.п.
Грунт из выемок целесообразно перемещать в близлежащие насыпи. Однако объем земляных работ на выемках в целом меньше, чем на насыпях. Поэтому широко практикуется добыча грунта в карьерах. Грунт укладывают в насыпи послойно, разравнивают бульдозерами и уплотняют катками, трамбовочными машинами. При строительстве вторых путей на общем земляном полотне откос действующей насыпи нарезают с отсыпанного слоя уступами. Верхняя часть присыпаемой насыпи обычно устраивают из дренирующих грунтов, которые завозят по действующему пути в думпкарах.