Что такое размыв откосов насыпи сдо
Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути (стр. 4 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 |
1. Основная площадка земляного полотна
1.1. Балластные корыта
Рис. П.8.1. Балластные корыта:
Опознавательные признаки: просадки пути, толчки, перекосы, разжижение и выплески балласта, трещины на поверхности балластного слоя.
Причины возникновения: понижение несущей способности грунтов вследствие их переувлажнения; неудовлетворительное состояние балластной призмы земляного полотна и водоотводных устройств; наличие слабых или недостаточно уплотненных грунтов основной площадки; наличие пучин и весенних пучинных просадок.
Неотложные меры: осушение разжиженной зоны балластной призмы; устранение неисправностей верхнего строения пути (просадок, толчков, перекосов, сбитая рихтовки); восстановление водоотведения по кюветам, лоткам, канавам, дренажам.
Эксплуатационные наблюдения: определение участка с балластными корытами; надзор за состоянием пути в периоды возникновения просадок, перекосов (весна, осень, при ливнях); определение надежности выполненных неотложных мер; регулярные замеры состояния пути по шаблону, уровню, наличию толчков при проходе поездов.
1.2. Балластное ложе
Опознавательные признаки: просадки пути, толчки, перекосы, разжижение и выплески балласта, трещины на поверхности балластного слоя, трещины на откосах и обочинах; выпирание грунтов на междупутья, в кюветы.
Причины возникновения: понижение несущей способности грунтов вследствие их переувлажнения при неудовлетворительном состоянии балластной призмы, земляного полотна и водоотводных устройств; поступление воды в насыпь или на нулевое место со стороны выемки; наличие слабых или недостаточно уплотненных грунтов в зоне основной площадки; недостаточная толщина балластного слоя; применение непригодных грунтов, неправильное расположение грунтовых слоев при возведении насыпи или оставление слабых грунтов под балластной призмой в выемках и на нулевых местах; наличие пучин и весенних пучинных просадок.
Рис. П.8.2. Балластное ложе:
Эксплуатационные наблюдения: тщательный осмотр неустойчивых участков в периоды оттаивания грунта, при выпадении ливней, прохождении паводков с определением места расположения неустойчивого участка; периодический осмотр противодеформационных и водоотводных сооружений; проведение замеров уровней воды в дренажных колодцах в периоды дождей, пропуска весенних и ливневых вод, с замерами количества воды, вытекающей из дренажей, выпусков лотков, водоотводов.
1.3. Балластный мешок
Рис. П.8.3. Балластный мешок:
Причины возникновения: неправильное расположение разнородных грунтов при сооружении земляного полотна или устранении возникавших повреждений и разрушений; нарушение технических требований проектов при заполнении траншей и котлованов при прокладке трубопроводов, линий связи, водопропускных сооружений в теле земляного полотна; многократные исправления резких коротких просадок пути посредством подъемок на балласт при устранении деформаций земляного полотна на слабых основаниях интенсивного пучения и весенних пучинных просадок.
Неотложные меры: незамедлительное устранение неисправностей пути (иногда с созданием дежурной бригады); отведение воды от места неисправности пути с устранением застоев в канавах; заделка трещин на поверхности откосов, в канавах и кюветах.
Эксплуатационные наблюдения: определение границы неустойчивых участков земляного полотна, осмотр противодеформационных и водоотводных сооружений; выявление характерных неисправностей верхнего строения пути и приуроченность их к определенным сезонам года.
1.4. Балластные гнезда
Опознавательные признаки: просадки пути, толчки, перекосы, разжижение и выплески балласта; трещины на поверхности балластного слоя; трещины на откосах и обочинах; выпирание грунтов на междупутья, в кюветы; образование на откосах потеков грунта, смешанного с песком; выпучивание откосов насыпей.
Рис. П.8.4. Балластные гнезда:
Причины возникновения: неправильное расположение грунтов различной водопроницаемости при строительстве дороги, при постройке вторых (дополнительных) путей; укладка глинистых грунтов поверх песчаных (в том числе шлейфа); оставление непереустроенных канав, заполненных балластными материалами при развитии станций, уширении междупутий, укладке стрелочных съездов; неправильное восстановление земляного полотна после разрушений с использованием непригодных грунтов; неудовлетворительное текущее содержание пути в течение длительного времени на участках с пучинами, весенними пучинными просадками, сезонными разжижениями грунтов.
Неотложные меры: устранение разжижения балластного слоя, выправка пути, устранение застоев воды на поверхности основной площадки, в балластных мешках, гнездах; выпуск воды из мест наружного и внутреннего застоя (засыпанных шлейфов и др.); подъемка пути на балласт или замена слабых грунтов основной площадки; приведение верхнего строения пути к типу, соответствующему условиям эксплуатации линии.
Эксплуатационные наблюдения: определение границ неустойчивого участка; тщательный осмотр состояния земляного полотна, противодеформационных и водоотводных сооружений.
1.5. Термокарстовые понижения и провалы
на мари и земляном полотне
Рис. П.8.5. Термокарстовые понижения и провалы
на мари и земляном полотне:
Причины возникновения: оттаивание вечной мерзлоты и осадка грунта вследствие вытаивания ледяных включений как следствие возведения земляного полотна, нарушений естественного растительного покрова и его засыпки минеральным грунтом, а также изменения сложившегося стока воды на местности.
Неотложные меры: рекультивация мари путем заполнения термокарстовых понижений и провалов торфом, заторфованным суглинком или древесными отходами (опилки, корье, сучья), использование минерального грунта (песок, песчано-гравийная смесь, горная масса, суглинок) для заполнения запрещается; отвод воды путем укладки дрен на глубине 0,2 м из свернутого в рулон нетканого материала шириной полосы 1 м вдоль подошвы откоса насыпи, поперек пути в подмостовом пространстве и с низовой стороны моста на протяжении 200 м, устройство из камня фильтрующих поперечных прорезей, обернутых нетканым материалом; заполнение понижений и провалов в теле земляного полотна торфо-грунтовой смесью.
Эксплуатационные наблюдения: визуальное определение местоположения (№, км, ПК +), размеров в плане и глубине понижений, провалов, застоев воды с отражением в формах ПУ-9, при необходимости инструментальная съемка для назначения мероприятий по организации стока воды.
1.6. Весенние пучинные просадки
Рис. П.8.6. Весенние пучинные просадки:
Причины возникновения: резкое снижение несущей способности оттаивающих грунтов на участках с интенсивным неравномерным и равномерным пучением; неудовлетворительный отвод грунтовых и поверхностных вод; неравномерное оттаивание грунта вдоль пути и под разными рельсовыми нитями; интенсивные атмосферные осадки, усиливающие деформацию пути.
Эксплуатационные наблюдения: определение местоположения участка с весенними пучинными просадками; учет количества и видов работ, выполняемых при содержании пути; надзор за состоянием земляного полотна и его обустройств, особенно в период таяния снега, оттаивания грунта, прохождения паводков, выпадения атмосферных осадков.
1.7. Пучины
Опознавательные признаки: деформации, возникающие в периоды промерзания и оттаивания грунтов; отступления в пути по уровню и в продольном профиле, вызывающие неспокойный ход поезда при движении по пучинному участку, зависание рельсов над шпалами вблизи пучинных неровностей; продольные трещины в снежном покрове, на поверхности откосной части балластной призмы, у концов шпал; при оттаивании грунта возникают просадки, перекосы, выплески, выпирание грунта при проходе поездов с выпучиванием обочин, откосов кюветов и канав, сдавливание лотков.
Причины возникновения: наличие неоднородных или неодинаково увлажненных грунтов основной площадки; увлажнение глинистых грунтов, слагающих основную площадку, вследствие наличия бессточных неровностей; промерзания при наличии грунтовых вод и при запущенном состоянии водоотводов; неодинаковая глубина промерзания земляного полотна; неравномерное загрязнение и увлажнение балластного слоя.
Неотложные меры: усиленный надзор за состоянием пути в периоды роста пучин зимой и особенно при их спаде весной (вплоть до ежедневных осмотров); своевременное устранение отступлений от норм содержания рельсовой колеи с применением пучинных подкладок или подрельсовых прокладок (выправка пути на балласт применяется после оттаивания грунта); тщательное содержание водоотводных устройств (кюветов, канав, лотков, дренажей) с заблаговременной подготовкой к отводу воды в периоды длительных оттепелей и весеннего снеготаяния; в периоды быстрой осадки пучин при высокой температуре наружного воздуха и интенсивных атмосферных осадках возможно ограничение скорости движения поездов. После оседания пучин и прекращения просадок необходима выправка пути на балласт с изъятием пучинных подкладок.
Эксплуатационные наблюдения (визуальные и инструментальные): при визуальных зимних наблюдениях дорожный мастер и бригадир пути с помощью шаблона замеряют высоту поднятия головок рельсов за период между датами проведения наблюдений. Весной измеряют величины оседания рельсовой колеи. Результаты наблюдений записывают в книжках проверки пути. По визуальным наблюдениям определяют местоположение пучины (или пучинного участка), величины пучинных горбов (или впадин), скорости нарастания и оседания пучинных неровностей, измеряют толщины пучинных подкладок на каждой шпале. Итоги наблюдений за зимне-весенний период заносят в паспорта неустойчивых участков земляного полотна (форма ПУ-9) и ведомость учета пучин (форма ПУ-10).
1.8. Пучинные горбы над «холодными»трубопроводами
Опознавательные признаки: возникновение пучинного горба с недопустимыми по нормам содержания пути продольными уклонами над газопроводом.
Причины возникновения: замерзание грунта вокруг газопровода с отрицательной температурой газа и дополнительные пучения по сравнению с равномерным на прилежащих участках за счет увеличения объема мерзлого грунта.
Неотложные меры: исправление пути на пучинные подкладки. Выполнение противодеформационных мероприятий по индивидуальному проекту.
Эксплуатационные наблюдения: осмотры и измерения при этих осмотрах, а также инструментальные измерения как на участках с пучинами, определение температуры газопровода и размеров (диаметра) массива мерзлого грунта вокруг него.
Рис. П.8.8. Пучинные горбы над холодными трубопроводами:
2. Откосы
2.1. Смывы
Опознавательные признаки: потеки и мелкорусловые размывы на откосах; отложения высохшего затвердевшего грунта у основания откосов.
Причины возникновения: грубая планировка, недостаточное укрепление откосов и их бровок; местное переувлажнение грунтов из-за нарушения нормальной работы водоотводных устройств или повреждений защитного слоя, а также разжижение грунта при оттаивании до текучего состояния. Атмосферные осадки усиливают смыв откоса земляного полотна.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за состоянием и работоспособностью водоотводных устройств в периоды снеготаяния, выпадения ливневых и затяжных дождей; осмотр состояния поверхности откосов, укрепительных устройств; выпусков воды из кюветов, водоотводных канав, смотровых колодцев, выходов из дренажей.
2.2. Обрушение крутых откосов выемок
в лёссовых грунтах
Причины возникновения: дробление лёссовой породы в откосах и прилегающих массивах вследствие попеременного увлажнения, высушивания, промерзания, оттаивания, сопровождающихся набуханием и усадкой грунта; отколы грунтовых отдельностей различной крупности с накоплением их у основания откоса, приводящие к ухудшению поверхностного стока и к увлажнению накопившегося грунта, и естественного массива в нижней части откоса; застои воды в кюветах и увлажнение подошвы откоса с выкрашиванием и ослаблением просадочного лёссового грунта, образование ниши у подошвы откоса. Крупные блоки грунта, отделившиеся трещинами от массивов пород, потерявшие опору вследствие образования ниши и продолжающегося увлажнения и ослабления грунта, оседают, запрокидываются и постепенно дробятся, загромождая закюветные полки, кюветы, а иногда и верхнее строение пути.
Неотложные меры: устранение застоев воды в кюветах, на закюветных полках, на надоткосных площадках; уборка обрушившегося грунта с вывозом его за пределы выемки; зачистка откоса, поврежденного обрушением грунта; заделка трещин на заоткосной площадке, у канав, на откосах перемятым лёссовым грунтом; искусственное обрушение массивов, угрожающих падением.
Рис. П.8.10. Обрушение крутых откосов выемок
в лёссовых грунтах:
2.3. Размывы откосов контрбанкетов и берм
Опознавательные признаки: неровности на берме и откосе; оврагообразные размывы бермы, бровки откоса; заколы с образованием трещин на берме и откосе; отложение размытого грунта у основания откоса контрбанкета.
Причины возникновения: недостаточное уплотнение грунта при возведении контрбанкета; некачественная планировка поверхностей бермы и откоса; отсутствие укрепления откоса; низкое качество содержания контрбанкета.
Неотложные меры: восстановление проектных очертаний бермы, бровки, откоса контрбанкета; ликвидация промоин засыпкой грунтом с нормируемым уплотнением; укрепление поверхности бермы и откоса травосеянием, покрытие полки и откосов защитным слоем из щебня (гравия).
Эксплуатационные наблюдения: визуальный осмотр контрбанкета с устранением промоин и трещин в грунте, а также восстановлением крепления.
Рис. П.8.11. Размывы откосов контрбанкетов и берм:
2.4. Сплывы-откосов выемок
Причины возникновения: снижение прочности грунтов вследствие происходящих в них физико-химических процессов, связанных с промерзанием и оттаиванием, усадкой и набуханием, попеременным высушиванием и увлажнением, нарушением сплошности при выветривании Сплывам способствуют выходы грунтовых вод на поверхность откосов, неупорядоченный поверхностным сток, нарушение целостности укреплений.
Неотложные меры: расчистка поврежденных или загроможденных канав, кюветов, лотков; пропуск застойных вод от земляного полотна; уборка сплывших масс грунта с устранением трещин, бессточных впадин, планировкой откосов. Усиленный контроль за состоянием пути и устранение неисправностей.
Эксплуатационные наблюдения: определение границ участка развития сплывов с определением глубины захвата (толщины смещающегося слоя), установка створов вешек для измерения величин подвижек грунта и проведение этих измерений; наблюдение за исправностью постоянных водоотводных устройств и временных (противоаварийных) сооружений; проверка состояния пути и устранение неисправностей земляного полотна и верхнего строения пути.
Рис. П.8.12. Сплывы откосов выемок:
2.5. Сплывы откосов насыпей
Опознавательные признаки: продольные трещины на обочинах, прибровочных частях откоса; местное понижение обочины; местное выпучивание поверхности откоса; влаголюбивая растительность на откосе; выходы воды; неустойчивость откоса балластной призмы; односторонние просадки пути, иногда с поперечными сдвижками.
Причины возникновения: рыхлое сложение верхнего слоя грунта; местное смачивание контакта глинистого грунта откоса и балластного слоя; перегрузка верхней части откоса навалами грунта, старого балласта, другими материалами; неправильная прокладка в насыпях различных кабелей; выгрузка снега на откос; плохой водоотвод.
Рис. П.8.13. Сплывы откосов насыпей:
2.6. Оползание откосов насыпи
Опознавательные признаки: появление продольных трещин на обочинах, откосах балластной призмы, вдоль торцов шпал, под рельсошпальной решеткой, бугров на откосе и увлажненных складок в нижней части откоса; относительно большие просадки рельсовых нитей, требующие выправки пути; искажение очертаний откосов и поверхности земли рядом с основанием откоса. При оползании вначале происходит вертикальное смещение грунта с образованием стенки отрыва, затем смещение грунта в полевую сторону. Как правило, другая часть насыпи остается устойчивой. Этим отличается оползание откосов от общего смешения всей насыпи.
Причины возникновения: недостаточная плотность грунтов насыпи и откосных частей; наличие балластных шлейфов на откосах насыпей; завышенная крутизна откосов; сооружение насыпи из слабых грунтов, не пригодных для строительства; разница в плотности и влажности грунтов ядра и откосной части; наличие продольных балластных лож, мешков и особенно балластных гнезд; наличие балластного шлейфа с завышенной крутизной его откоса и смачиванием контакта глинистых и дренирующих грунтов; наличие слабых грунтов в основании откосной части насыпи; плохое текущее содержание земляного полотна; переувлажнение грунта обильными атмосферными осадками, талыми водами.
Неотложные меры: планировка обочин, заделка трещин, уборка снега в конце зимы; осушение балластных лож, мешков и гнезд; предотвращение поступления воды в тело насыпи (гидроизоляция или перехват воды и отвод ее за пределы насыпи); срезка оползающих грунтов откосов; нарезка уступов на глиняном ядре и восстановление качественным грунтом с нормируемым уплотнением; присыпка берм или контрбанкетов для усиления откоса. При восстановлении насыпи дренирующими грунтами, подаваемыми поездной возкой, недопустимо перегружать верхнюю часть откоса, а от контакта глинистых и дренирующих грунтов необходимо обеспечивать отвод впитывающейся воды.
Эксплуатационные наблюдения: систематический надзор за состоянием насыпи по опознавательным признакам с установлением при необходимости створов вешек; выявление на поверхностях откосов мест выхода грунтовой воды или, наоборот, поглощения стекающей воды при снеготаянии и обильных дождях; тщательный осмотр мест, где проводились неотложные мероприятия.
Рис. П.8.14. Оползание откосов насыпи:
2.7. Сплыви откосных частей насыпи
над пересекающей ее теплотрассой
Опознавательные признаки: смещение массивов грунта или оплывание его с неровностями и западинами на откосах над теплотрассой, располагающейся на переходе в теле насыпи, повышенное увлажнение грунта в этом месте.
Причины возникновения: нарушения температурного режима грунта насыпи за счет дополнительного потока тепла от трубопровода, приводящие к увеличению влажности и снижению прочности грунта, находящегося в талом состоянии, в том числе в зимний период, вследствие поступления влаги из подогретых слоев, препятствующей инфильтрации талых атмосферных осадков в глубину.
Неотложные меры: устранение западин планировкой, засыпкой однородным грунтом, одерновка поверхности, переустройство подземного перехода в надземный или с укладкой теплотрассы в защитной трубе ниже подошвы насыпи с расчетными параметрами по глубине заложения и температуре трубопровода в соответствии с требованиями норм пересечений железных дорог трубопроводами.
Эксплуатационные наблюдения: осмотры деформирующегося участка насыпи с повышенной частотой, определение положения и размеров деформаций откосных частей с записью результатов в Журнал формы ПУ-28 и ПУ-9.
Рис. П.8.15. Сплывы откосных частей насыпи над
пересекающей ее теплотрассой:
2.8. Оползание рыхлых отложений
по контакту со скальными породами
Рис. П.8.16. Оползание рыхлых отложений по контакту
со скальными породами:
Опознавательные признаки: взбугривание естественной поверхности склона с образованием продольных трещин в грунтовой толще, расположенной выше бровки откоса и наклоном стволов деревьев в низовую сторону; выходы грунтовых вод в смеси с мелкоземом в понижениях рельефа и отложениями песчано-глинистого материала у основания скального откоса; накопление на закюветной полке продуктов выветривания пород, слагающих косогор.
Причины возникновения: подрезка косогоров при сооружении выемок (полувыемок) без принятия мер по закреплению неустойчивых массивов; неудовлетворительная организация поверхностного стока и отвода грунтовых вод с контакта рыхлых отложений с подстиние или завышенная крутизна откосов в рыхлых толшах.
Неотложные меры: освобождение закюветных полок и водоотводных устройств, загроможденных сплывшими породами; устранение застоев воды в неровностях неустойчивых массивов и обеспечение безопасного их стока; закрепление на косогоре массивов, угрожающих обрушением и заблаговременное обрушение неустойчивых массивов. Работы на неустойчивых крутых косогорах могут производить только специально подготовленные рабочие (верхолазы).
Эксплуатационные наблюдения: все участки на косогорах с подрезкой неустойчивых слоев горных пород должны находиться под надзором дорожного мастера, бригадира пути, а при необходимости мастера по земляному полотну и обходчиков обвальных мест, руководствующихся местной инструкцией, утвержденной начальником дистанции пути.
2.9. Осыпи
Опознавательные признаки: наличие у основания склона или откоса конуса скопления мелких обломков; появление на откосах трещин, незначительная растительность на поверхности осыпи. При наклоне поверхности осыпного конуса, близком к углу естественного откоса, возможны значительные смещения (осовы) от переувлажнения или динамических воздействий. Массивы горных пород, с которых скатываются скальные обломки, имеют слоистое строение с перемещающимися слабыми и крепкими породами, а нередко с нависающими карнизами.
Причины возникновения: выветривание поверхностных слоев слабых пород, большая крутизна склона или его части, превышающая угол естественного откоса материала осыпи; неудовлетворительное содержание водоотводных устройств.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за состоянием имеющихся осыпей и защитных сооружений; систематический осмотр скальных откосов или естественных склонов с выявлением зон, из которых могут поступать на путь скальные обломки; регулярный осмотр водоотводных сооружений.
Что такое размыв откосов насыпи сдо
Несоблюдение правил проектирования, возведения и содержания земляного полотна может привести к появлению в нем различных деформаций, повреждений и к разрушению. Масштабы их могут быть разными: от незначительных просадок до крупных разрушений типа обвалов или размывов, создающих угрозу безопасности движения поездов либо приводящих к длительным перерывам или ограничениям скорости движения.
Следствием деформаций является повреждение основной площадки земляного полотна, основания земляного полотна, его тела и откосных частей, а также различных устройств при земляном полотне. Для принятия правильных оздоровительных мер целесообразно провести разделение деформаций земляного полотна на группы. Нельзя забывать о том, что внешним проявлением одних деформаций могут служить признаки, свойственные другим деформациям. Кроме того, одни виды деформаций в процессе развития могут вызвать другие. Например, деформации основной площадки насыпи переходят в деформации ее откосных частей.
Причиной деформаций земляного полотна и нарушения работы различных устройств на пути могут служить также стихийные явления природы. Например, снежные лавины способны разрушать земляное полотно, верхнее строение пути, устройства энергоснабжения и связи, постоянные и временные сооружения.
Теперь остановимся на рассмотрении основных видов дефектов, повреждений и разрушений земляного полотна, причинах их возникновения, способах предупреждения и ликвидации.
Углубления в основной площадке. Главными причинами замкнутых углублений под шпалами, называемых балластными корытами (рис. 1.21), являются недостаточная толщина балластного слоя, плохое уплотнение или недостаточная прочность грунта основной площадки¹; переувлажнение грунта из-за необеспечения отвода воды, несоответствие верхнего строения пути обращающимся нагрузкам, остаточные углубления в основной площадке от шпал при постройке. Если не ликвидировать эти углубления, то постепенно они увеличиваются и захватывают большую длину вдоль пути (рис. 1.22). Такие углубления называют балластными ложами. Дальнейшее развитие лож или наличие разнородных, неодинаково уплотненных грунтов приводит к образованию балластных гнезд (рис. 1.23) или отдельных грязевых мешков в теле насыпи.
Балластные корыта лучше всего ликвидировать сплошной односторонней или двусторонней срезкой верха земляного полотна и заменой его на балласт с устройством гидроизоляции, как это показано на рис. 1.24, а, б. Если балластные корыта возникают на станционных путях, то целесообразно сделать местную вырезку грязного грунта, заменить его свежим, утрамбовать и покрыть (под балластным слоем) слоем гидроизоляции, например битумом или асфальтом (рис. 1.24, в). Возможна также цементация корыт (рис. 1.24, г).
При наличии балластных лож целесообразно устройство поперечных прорезей (см. рис. 1.22). Для этого создана специальная машина-прорезекопатель.
Не следует лишь путать ложа и корыта. Очевидно, что при наличии корыт устройство поперечных прорезей бессмысленно. При балластных гнездах или мешках лучше всего забить в тело насыпи наклонно трубы с отверстиями (перфорированные трубы), через которые вода вытечет наружу (см. рис. 1.23).
Можно упомянуть об опыте Западно-Сибирской дороги, использовавшей пневмопробойники для устройства отверстий, которые служат водоотводом.
Пучины. При замерзании воды наблюдается расширение ее объема (на 9%). Это приводит к возникновению пучин в виде горбов, впадин и перепадов. Промерзание грунта содействует поднятию грунтовой воды снизу к замерзающей массе грунта.
Балластные пучины появляются при наличии балластных корыт, в которых замерзает вода, грязного балласта, насыщенного водой, неисправных кюветов и отложений грунта на обочинах. Таким образом, ликвидация балластных пучин сводится к устранению перечисленных недостатков.
Первая группа этих способов состоит в том, чтобы пучащий грунт, расположенный под основной площадкой, вывести из зоны промерзания. С этой целью путь поднимают на дополнительный слой балласта или устраивают подушки из теплоизолирующих материалов (например, из шлака, отходов асбестового производства или пенопласта), с помощью которых грунт как бы «укрывается теплым одеялом».
Подушки делают накладными, врезными и комбинированными. Пример устройства врезной подушки показан на рис. 1.25.
При подъемке пути на балласт или устройстве накладных подушек приходится переустраивать поверхностные водоотводы (чаще всего кюветы). При врезных подушках воду из котлована для подушки отводят в углубленные кюветы (в одну или обе стороны). Возможна также закладка дренажных труб (трубофильтров) по бокам котлована.
Ко второй группе способов ликвидации грунтовых пучин относятся различные методы осушения пучащих грунтов. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи (см. п. 1.4). Успех в использовании дренажей достигается лишь в том случае, если грунт хорошо отдает воду. В глинистых грунтах нередко содержится много связанной воды. Полагают, что в этом случае целесообразно устройство вентиляционных дренажей, особенностью которых является прокладка трубы с отверстиями в верхней зоне дренажного заполнителя. Через каждые 15 м вдоль дренажа из этой трубы делают вытяжки над поверхностью земли. Они обеспечивают вентиляцию и, следовательно, испарение связанной воды.
К третьей группе способов ликвидации пучин относят замену пучащего грунта дренирующим.
Переливы воды через путь происходят, как правило, там, где выпадают внезапные ливневые дожди большой интенсивности. В этих случаях имеющиеся искусственные сооружения нередко не могут справиться с громадными расходами воды.
Переливы воды через путь приводят к размывам не только балластного слоя, но и тела земляного полотна (рис. 1.26).
При разрушении укрепительных сооружений или одежд также происходят размывы земляного полотна (рис. 1.27). Вот почему правильному выбору и сооружению одежд и укреплений, отличному надзору за ними, их содержанию должно уделяться самое пристальное внимание.
Оползни. Смещения больших масс земли на косогорах называют оползнями. Если на таких косогорах размещено земляное полотно, то оно тоже сползает, что создает угрозу безопасности движения поездов и вызывает нередко громадные затраты на ликвидацию последствий оползней.
Оползни могут происходить в однородном грунте по криволинейным поверхностям из-за сильного насыщения его водой и по границам напластований земли. Во втором случае главной причиной являются подземные воды, вымывающие частицы грунта как раз на границе напластований. Возможны также оползни, перерезывающие пласты. При этих оползнях также часто имеются подземные воды и, кроме того, грунты сильно насыщаются водами с поверхности земли.
Чтобы остановить оползень, необходимы комплексные меры. К их числу можно отнести:
в) устройство сооружений, которые удерживают оползневой массив от смещения: подпорные стены, контрбанкеты, контрфорсы, массивные шпоны, берменные присыпки, прошивающие сваи (железобетонные или набивные);
г) террасирование косогоров, т. е. обработка косогора ступенями с широкими террасами. Пример оползневого косогора у моря с указанием некоторых сооружений для стабилизации оползня дан на рис. 1.28.
На сети железных дорог бывшего СССР наиболее крупные оползни происходили на Кавказе (у морского побережья между Туапсе и Адлером) и в Молдавии. Много лет вызывали тревогу волжские оползни у Ульяновского, Батракского, Увекского, Вольского и Князевского косогоров. Сейчас они закреплены. Известны также оползни на Восточно-Сибирской дороге у берегов Байкала.
Главное внимание в содержании противооползневых сооружений должно быть уделено очистке водоотводных канав (весной после таяния снега, летом после ливней, осенью перед периодом дождей), ликвидации ям, углублений, сплывов и других неровностей, где застаивается вода. Необходимо сохранять травяной покров и кустарники, не допускать выпаса скота и распашки грунта, систематически ремонтировать все укрепительные и водоотводные устройства.
Таким образом, для борьбы с оврагами нужно не допускать или устранять названные причины их возникновения. Кроме того, необходимо оградить овраг надежным опоясывающим его водоотводом. Вода при этом часто сбрасывается в вершине оврага на его дно (перепадами или консольно-леечными сбросами) и оттуда по канаве отводится к выходу из оврага.
При неглубоких и пологих оврагах иногда их засыпают или ставят запруды, с помощью которых достигается постепенный занос (заиливание) оврага. Широко практикуется посадка кустарников и деревьев, закрепляющих овраги (особенно их борта) от размывов.
Обвалы возникают в горах. Нередко железная дорога проходит в ущельях гор вдоль реки или у подошвы отвесных (даже нависающих) скал. Часто путь представляет собой глубокую скальную выемку с крутыми откосами.
В этих условиях вследствие геологического выветривания, сейсмических процессов, ливней нередко отрываются большие камни или глыбы скал, падающие на путь (рис. 1.29). Обвалы этих камней и глыб обладают огромной разрушительной силой и угрожают безопасности движения.
В таких местах организуются противообвальные бригады скалолазов, ведущих надзор за откосами и удаление опасных камней. На участках дорог, где возникает опасность обвалов, создаются специальные посты, имеющие необходимый инструмент и телефонную связь с поездным диспетчером, дежурным ближайшей станции и дорожным мастером. Кроме того, в необходимых случаях устраивается сигнализация для поездов.
Защита пути от осыпей состоит в периодической уборке скоплений материала осыпей и сохранении растительного покрова. Возможно покрытие склонов бетоном, устройство полок-террас. Так же, как и при защите от обвалов, рекомендуется устройство улавливающих сооружений (рвов, валов, стен) и галерей.
Расползание насыпи, т. е. ее оседание и изменение формы откосов,- явление редкое. Оно возможно, если насыпь возведена из переувлажненных глин или отсыпана зимой с большим количеством мерзлых комьев грунта, льда и снега. Такую насыпь необходимо осушить дренажными прорезями, а затем досыпать до нужного профиля. Возможна также отсыпка контрбанкетов для обеспечения устойчивости откосов.
Оседание насыпей возможно вследствие недостаточного уплотнения грунтов при их постройке, а также из-за интенсивного развития балластных лож, корыт, гнезд и мешков. Эти причины оседания определяют и меры борьбы с ним. Если же оседание насыпи связано со слабостью основания (торф, ил, лёсс, лёссовидный грунт), то меры борьбы усложняются. Возможна присыпка пригрузочных берм возле подошвы откосов. Они будут работать как «противовесы» при выпирании грунта. В ряде случаев устраивают дренаж основания или забивают сваи.
Разрушения и загромождения пути вызываются стихийными явлениями (землетрясениями, селевыми потоками, снежными лавинами, наледями, песчаными заносами) и воздействием поездной нагрузки на дефектное земляное полотно (с балластными гнездами, грязевыми мешками, свищами на откосах).
Землетрясения характеризуются балльностью. На территории бывшего СССР наиболее опасны землетрясения в 7, 8 и 9 баллов. При высоте насыпи более 2 м и при балльности 8 и 9 делают более пологие откосы, а именно 1:1,75 вместо 1:1,5 и 1:2 вместо 1:1,75. При этих же баллах сейсмичности наибольшую высоту насыпей принимают соответственно 15 и 12 м. Лотки для поверхностных водоотводов делают из отдельных секций, телескопически связанных друг с другом. Если нужно возвести насыпи на косогорах (крутизной от 1:2 до 1:1), то вместо них устраивают эстакады.
Снежные лавины делят на три типа: осовы (снежные оползни), лотковые и прыгающие лавины. Лавины возникают при отложении снега на крутых косогорах (15′ и более), при притоке талых вод, ветрах, землетрясениях. Они обладают огромной разрушительной силой. Для предотвращения неожиданного схода лавин необходимо содержать в исправности специально устраиваемые противолавинные сооружения, вести наблюдения за лавиноопасными склонами, искусственно вызывать обрушение лавин.
К противолавинным сооружениям относят надолбы, стены, валы, лавинорезервы, направляющие дамбы, навесы, галереи, полутоннели, тоннели.
Наледи образуются в районах с суровым климатом при замерзании либо поверхностных, либо подземных вод (при выходе их на поверхность). Нередко промерзает водоносный слой грунта. Это приводит к сужению сечения подземных вод и, следовательно, к возникновению их напора, прорыву вод на поверхность и последующему замерзанию в виде наледей.
Наледи возникают на речных перекатах, в канавах и лотках, на выходах из дренажей, на откосах выемок, в тоннелях, перед трубами и в других местах. Наледи быстро растут, угрожают целостности земляного полотна и загромождают путь. Необходимо следить за наледями и своевременно скалывать их. В тоннелях делают печи. Достигается успех при устройстве промораживающих рвов и заградительных валов (со стороны подтока грунтовых вод). Нередко приходится заменять трубы на мосты или увеличивать отверстия мостов для пропуска наледей. Широко применяются дренажи с утепленными выходами на поверхность земли.
Песчаные заносы и разрушения насыпей из песка возникают, как правило, в районах с жарким климатом и сухими песками при действии сильных ветров.