Что называется поперечным профилем земляного полотна и чем поперечные профили характеризуются

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;

Источник

Поперечные профили земляного полотна

Поперечный профиль земляного полотна и его основные элементы

Назначение и типы 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.

Местность, по которой проходит участок железной дороги, характеризуется рельефом и естественным уклоном. Земляное полотно предназначено для выравнивания неровностей местностей при строительстве железных дорог. В поперечном сечении земляное полотно может представлять собой (рис. 2.1):

— насыпь – если основная площадка земляного полотна проходит выше земной поверхности;

— выемку – если основная площадка расположена ниже поверхности земли;

— полунасыпь – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – выше нее;

— полувыемку – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – ниже нее;

— полунасыпь-полувыемку – если основная площадка с одной стороны выше уровня земли, а с другой – ниже;

— нулевое место – место, где насыпи переходят в выемки или наоборот, а основная площадка расположена на уровне земли.

Рис. 2.1. Типы поперечного профиля земляного полотна

а) насыпь; б) выемка; в) полунасыпь; г) полувыемка;

д) полунасыпь-полувыемка; е) нулевое место

Поперечные профили земляного полотна

Поперечным профилем называется сечение земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси. Все поперечные профили подразделяются на типовые и индивидуальные.

Типовые профили бывают нормальные, применяемые повсеместно, и специальные, которые применяются в районах вечной мерзлоты. По индивидуальным профилям сооружают, например, высокие (более 12 м) насыпи и глубокие (более 12 м) выемки.

Размер и форма поперечных профилей земляного полотна принимаются в зависимости от числа путей, разности отметок поверхности земли и оси пути, характеристики грунта, поперечного уклона местности и категории железнодорожной линии.

Общими основными элементами любого земляного полотна являются основная площадка, откосы, водоотводные (резервы, кюветы, забанкетные и нагорные канавы, банкеты, кавальеры) и укрепительные устройства (рис. 2.2, 2.3).

Рис. 2.2. Поперечный профиль насыпи ее элементы

Рис. 2.3. Поперечный профиль выемки и ее элементы

Размеры всех элементов поперечного профиля земляного полотна приведены в приложении 4.

Основная площадка предназначена для укладки на нее верхнего строения пути и представляет собой верхнюю площадку земляного полотна.

Форма основной площадки зависит от количества укладываемых путей и от типа грунта, из которого сооружается земляное полотно. При использовании дренирующих, скальных и песчаных грунтов при любом количестве путей основная площадка будет горизонтальной. При использовании недренирующих грунтов для отвода воды сооружается сливная призма. Если участок однопутный, то основная площадка имеет форму трапеции высотой 0,15 м и шириной верхнего основания 2,3 м. Если на участке два пути и более, основная площадка сооружается в форме треугольника высотой 0,2 м; при этом необходимо соблюдать правильное междупутье (рис. 2.4).

Междупутьем называется расстояние между осями соседних путей. На прямом двухпутном участке перегона междупутье должно составлять не менее 4,1; при трех и четырех путях расстояние между осями второго и третьего пути – не менее 5 м.

Расстояние между осями главных и приемо-отправочных путей на станции на прямом участке пути составляет 5,3 м. В отдельных случаях допускается уменьшать это расстояние до 4,8 м, а между главными путями при расположении их сбоку от приемо-отправочных – до 4,1 м.

Ширина основной площадки (b) зависит от:

— ширины рельсовой колеи,

— ширины балластной призмы,

— ширины обочин (частей основной площадки, свободных от балластного слоя).

а)	б)
в)	г)

Ширина основной площадки земляного полотна главного пути однопутных железных дорог на прямых участках, м

Ширина основной площадки земляного полотна на двухпутных и многопутных линиях на прямых участках пути складывается из ширин междупутий и расстояний от осей крайних путей до бровки земляного полотна. Расстояние до бровки зависит от категории линии и типа грунта и составляет на прямом участке пути не менее половины ширины земляного полотна, указанного в табл. 2.1.

На кривых участках ширина основной площадки больше, чем на прямых в связи с укладкой наружной рельсовой нитки выше внутренней путем подсыпки под нее более толстого слоя балласта (табл. 2.2), а также в связи с увеличением расстояния между осями соседних путей двухпутных участков (табл. 2.3).

Уширение земляного полотна в кривых участках пути с наружной стороны

Проектные нормы увеличения горизонтальных расстояний между осями путей в кривых общей сети железных дорог (на перегонах)

Крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки и типа грунта; принимается по табл. 2.4 и 2.5.

Уклон местности или крутизна откосов может обозначаться:

— как соотношение двух чисел (например, 1:1,5);

— как дробное число (например, 0,02).

Если уклон задан соотношением двух чисел, то искомая линия будет параллельна гипотенузе прямоугольного треугольника, вертикальный катет которого равен первому числу, а горизонтальный – второму. При этом единица измерения длины заданных катетов выбирается произвольно (мм, см, дм, м и т.д.)

Если уклон задан в процентах или промилле, то вертикальный катет равен указанной величине процентов или промилле, а горизонтальный – 100 или 1000 соответственно.

Если уклон выражен дробным числом, то значение уклона переводится в промилле путем умножения на 1000. Например: 0,02=0,02*1000‰= 20‰ (или 2%).

Ширина бермы на прямых участках пути устанавливается не менее 3 м, а на однопутной линии со стороны будущего второго пути – не менее 8 м (ширина бермы плюс ширина проектного междупутья). Берма должна иметь уклон 0,02-0,04 в сторону от земляного полотна.

Нормы проектирования элементов земляного полотна подробно представлены в приложении 5.

Источник

Поперечные профили земляного полотна

Поперечным профилем земляного полотна называется поперечный разрез его вертикальной плоскостью, перпендикулярной к его продольной оси. Площадь грунта, на которую отсыпают насыпь, является её основанием.

Поверхность земляного полотна, на которую укладывают верхнее строение пути, называется основной площадкой.

В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие виды земляного полотна (рисунок 5): насыпь (а), выемка (б), полунасыпь (в), полувыемка (г), полунасыпь-полувыемка (д), нулевое место (е).

Рис. 5. Поперечные профили земляного полотна: а – насыпь; б – выемка; в – полунасыпь; г – полувыемка; д – полунасыпь-полувыемка; е – нулевое место

Места перехода из насыпи в выемку и места, где земляное полотно проходит в уровне с поверхностью земли, которую только планируют, но не срезают и не досыпают, называют нулевыми местами.

Поперечный профиль определяет ширину земляного полотна (основной площадки) поверху, крутизну откосов, расположение и размеры водоотводных устройств и др.

Очертание основной площадки должно исключить застой воды и обеспечивать возможность укладки верхнего строения пути без повреждения земляного полотна.

На однопутных линиях основная площадка, имеющая вид трапеции, называется сливной призмой. Верхняя часть сливной призмы имеет ширину 2,3 м, высота призмы 0,15 м. На двухпутных линиях основная площадка имеет форму треугольника, вершина которого на 0,2 м выше уровня бровок.

При возведении земляного полотна из хорошо дренирующих материалов (камень, щебень, песок) основную площадку устраивают горизонтальной.

Свободные от балласта продольные полосы по краям основной площадки называются обочинами. Они служат для удержания балласта, осыпающего с откосов балластной призмы, размещения путевых и сигнальных знаков, устройств связи, материалов, инструмента, съемных машин и механизмов и для нахождения рабочих во время прохода поездов при обязательном соблюдении правил техники безопасности.

Высотой насыпи считается расстояние по оси земляного полотна от уровня бровок до основания, а глубиной выемки – расстояние от уровня бровок основной площадки до точки пересечения оси земляного полотна с линией, соединяющей бровки откосов выемки.

Горизонтальная проекция линий откоса называется его заложением, а отношение высоты откоса к заложению – крутизной откоса. В зависимости от вида грунтов, высоты насыпи, глубины выемки, крутизну откоса принимают в отношении от 1:0,1 до 1:2.

Вдоль насыпи для осушения её основания и отвода дождевых и паводковых вод служат продольные водоотводные канавы с обеих сторон полотна, а на косогорных участках – только с верховой стороны.

Если насыпь возводилась из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды от полотна используют образовавшиеся при этом спланированные котлованы, называемые резервами (рисунок 6).

Рис. 6. Насыпь высотою до 12 м с шириной основной площадки 7,6 м при поперечном уклоне местности не круче 1:5

Вынутый при сооружении выемки излишний грунт, не используемый для отсыпки насыпи, укладывают за откосом выемки в правильные призмы, называемые кавальерами (рисунок 7).

Рис. 7. Выемка глубиной до 12 м с шириной основной площадки 7,6 м при поперечном уклоне местности не круче 1:3

В выемках с каждой стороны основной площадки делают продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами. Кроме того, для перехвата и отвода, притекающих к выемке поверхностных вод на верховой стороне вдоль полевого откоса кавальера делают нагорные канавы. На полосе между кавальерами и бровкой откоса выемки отсыпают банкет с уклоном в сторону от выемки для отвода воды в забанкетную канаву, расположенную вдоль линии между банкетом и кавальером.

Поперечные профили земляного полотна бывают типовые и индивидуальные; типовые делятся на нормальные и специальные. Нормальными типовыми поперечными профилями называются профили, проверенные многолетним опытом, применяемые при высоте насыпей и глубине выемок до 12 м при надёжном основании, из наиболее часто встречающихся грунтов удовлетворительного качества, в обычных условиях, без специальных расчётов.

Типовые специальные поперечные профили применяют, если земляное полотно устраивают в таких грунтах, как лессы, жирные глины, на болтах.

Индивидуальные поперечные профили проектируют для особо сложных условий, а именно, насыпи высотой более 12 м, насыпи в пределах глубоких болот, в поймах рек, на косогорах круче 1:3, сооружаемые с помощью гидромеханизации, в районах вечной мерзлоты или сейсмических явлений.

Ширина земляного полотна поверху в прямых участках существующего пути на перегонах однопутных линий должна быть не менее 5,5 м, на двухпутных – 9,6 м, а в скальных и дренирующих грунтах не менее: на однопутных линиях – 5,0 м, двухпутных – 9,1 м. Минимальная ширина обычно должна быть не менее 0,4 м с каждой стороны пути.

На кривых участках пути радиусом менее 2000 м земляное полотно уширяется с наружной стороны кривой на 0,1 – 0,5 м в зависимости от радиуса и категории линии.

Ширину земляного полотна (основной площадки) новых железных дорог на прямых участках перегонов принимают по нормам, приведённым в таблице 3.

Ширину земляного полотна в кривых новых железных дорог увеличивают с наружной стороны на значение, указанное в таблице, а также на значение уширения междупутья в пределах кривых двухпутных участков (таблица 4).

На станциях, где кроме главных расположены и другие станционные пути, основную площадку земляного полотна делают значительно шире в зависимости от путевого развития станции, условий работы на ней, необходимости установки в междупутьях различных устройств (опор контактной сети, осветительных мачт, продольных водоотводов).

Источник

Содержание материала

Классификация поперечных профилей.

Поперечные профили земляного полотна по условиям их применения делятся на типовые и индивидуальные; типовые профили делятся на нормальные и специальные.
Типовые профили, имеющие повсеместное применение, называют нормальными, а профили, имеющие применение лишь в определенных районах с особыми условиями (подвижные пески, болота, вечномерзлые, скальные, лёссовые грунты), — специальными.
Поперечные профили земляною полотна, разработанные по отдельным проектам для условий, в которых типовые профили неприменимы, называют индивидуальными. Индивидуальные профили проектируют: при глубине выемок или высоте насыпей более 12 м (а при насыпях из камня слабовыветривающихся пород высотой более 20 м) на основе инженерно-геологических обследований и расчетов; насыпи и выемки в сейсмических районах, выемки на косогорах круче 1 : 3, а также в неблагоприятных инженерно-геологических условиях; при разработке выемок взрывом на выброс или способом гидромеханизации; при наличии пучинных мест и др.

Нормальные типовые поперечные профили земляного полотна.

По типовым поперечным профилям сооружают земляное полотно при высоте насыпей и глубине выемок до 12 м.
Ширина основной площадки земляного полотна вновь строящихся линий на прямых участках, установленная Строительными нормами и правилами проектирования (СНиП П-39—76), приведена в табл. 1.

Таблица 1
Ширина основной площадки земляного полотна вновь строящихся линий, м

В кривых участках пути земляное полотно уширяют с наружной стороны кривой по установленным нормам в зависимости от категории линии и радиуса кривой. Это вызывается необходимостью иметь большую, чем на прямой, толщину балластного слоя для возвышения наружной рельсовой нити при сохранении ширины обочины 0,6—0,7 м и требований габарита приближения строений.
Для земляного полотна, построенного по ранее действовавшим нормам, Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР (§ 23) допускают следующие минимальные размеры ширины основной площадки земляного полотна: для однопутных прямых участков — 5,5 м, для двухпутных — 9,6 м, в скальных и дренирующих грунтах на однопутных линиях — 5,0 м и на двухпутных — 9,1 м. На кривых участках указанные размеры земляного полотна должны иметь уширение по установленным нормам, если радиусы кривых менее 2000 м.
При реконструкции и капитальном ремонте пути, когда тип верхнего строения приводят в соответствие с грузонапряженностью и при этом увеличивают размеры балластной призмы, уширяют полотно присыпкой на насыпях и срезкой части откосов в выемках. В таких случаях нормальную ширину основной площадки земляного полотна на эксплуатируемой сети согласно утвержденным МПС типовым поперечным профилям балластной призмы принимают в соответствии с табл. 2.
На двухпутных и многопутных участках ширину основной площадки земляного полотна увеличивают по сравнению с однопутными на величину расстояния между осями путей; в прямых на двухпутных линиях это расстояние составляет 4,1 м, а в кривых увеличивается в соответствии с Указаниями по применению габаритов приближения строений. Основную площадку земляного полотна у больших железнодорожных мостов уширяют на 0,5 м на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на протяжении последующих 15 м постепенно сводят до нормальной ширины.
Откосы насыпей высотой не более 12 м назначают крутизной 1 : 1,5 при отсыпке их из гравия, гальки, щебенистых грунтов, крупно- и среднезернистого песка. При прочих годных для возведения насыпей грунтах откосы выполняют в соответствии с рис. 2.

Таблица 2
Ширина основной площадки земляного полотна на эксплуатируемой сети, м

1 Типы верхнего строения пути см. в главе 3.

Рис. 5. Насыпи из глинистых грунтов, мелких и пылеватых песков на косогоре крутизной от 1:5 до 1:3: а — с нарезкой бермы; б — с засыпкой пазухи; 1 — пазуха

При сооружении насыпей из камней слабовыветривающихся скальных пород (граниты, базальты, габбро и др.) при высоте насыпи до 6 м крутизну откосов принимают 1 : 1,3, а при большей высоте — 1:1,5.
Основание под насыпи готовят следующим образом: при поперечном уклоне местности до 1 : 10 на нулевых местах и под насыпями высотой до 0,5 м удаляют дерн во избежание просадок при его гниении в дальнейшем; при уклоне от 1 : 10 до 1 : 5 и высоте насыпи до 1 м во избежание оползания насыпи в сторону дерн снимают, а если насыпь будет высотой более 1 м, то вспахивают полосу в пределах основания насыпи; при поперечном уклоне от 1:5 до 1:3 на всю ширину основания насыпи на поверхности земли делают уступы шириной до 4 м, но не менее 1 м каждый с уклоном 0,01—0,02 в направлении падения склона (рис. 5).
Бермы с нагорной стороны делают или срезкой грунта (рис. 5, а), или засыпкой пазухи, т. е. присыпкой между подошвой насыпи и бровкой водоотвода (рис. 5, б) в зависимости от местных условий.

Специальные типовые поперечные профили земляного полотна.

При устройстве выемок в жирных глинах, мелких и пылеватых песках у подошвы откосов за кюветами (рис. 6) делают горизонтальные полки шириной 1—2 м, необходимые для предохранения кюветов от засорения осыпающимся песком и частицами грунта в периоды между очередными очистками осыпей.
Если скала прочная, т. е. слабо выветривающаяся, и нет наклона пластов в сторону пути, то выемки имеют почти отвесные откосы крутизной 1 : 0,2 при глубине выемки до 6 м и 1 : 0,5 при глубине ее от 6 до 12 м (рис. 7). Крутизну откосов в прочих скальных выемках в зависимости от свойства грунтов, характера их напластования и высоты откосов делают от 1 : 0,5 до 1 : 1,5. Выемки в крупнообломочных грунтах устраивают с откосами крутизной от 1:1 до 1 : 1,5. Основная площадка земляного полотна в выемках при скальных грунтах должна быть горизонтальной.
В выемках при легко выветривающейся скале устраивают полки шириной 1—2 м на уровне бровок полотна за кюветами во избежание засорения кюветов осыпями.

Рис 6. Поперечный профиль выемки в жирных глинах, мелких и пылеватых песках: 1 — полка

Рис. 7. Поперечный профиль выемки в скальных грунтах:
1 — камера; 2 — бордюр; 3 — верхний выветрелый слой скалы; 4 — ниша

Рис. 8 Поперечный профиль пойменной насыпи:

1 — уровень свободной воды в теле насыпи; 2 — снижающийся уровень воды; 3 — при сыпная берма; Г. В. В — горизонт высоких вод

Рис. 9. Насыпь из дренирующего грунта на болоте, сплошь заполненном илом и водой:

1 — болотная корка (сплавина); 2 — дренирующий грунт, 3 — минеральное дно болота; при мелкозернистом песке 1:т — 1:2 и 1:n = 1:1,75; при крупно- и среднезернистом песке — 1:1,75 и 1:1,5; при гравии, щебне и камне — 1:1,5 и 1:1,5; при глубине болота до 3 м ширина бермы b= 1м, при глубине более 3 м — b = 2м

В скальных выемках через каждые 300 м с каждой стороны в шахматном порядке устраивают камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, а в промежутках между камерами через каждые 50 м — ниши шириной 3 м, глубиной 1 м и высотой 2 м для укрытия людей, съемных механизмов, материалов.
В поймах рек у откосов насыпей, подтапливаемых водой при весенних и осенних паводках, присыпают бермы (рис. 8).
Насыпи на болотах устраивают по специальным и индивидуальным профилям. На рис. 9 показана насыпь на болоте со сплавиной (торфяной коркой, под которой находится жидкая масса).

Источник

• визитки установка дверей шаблоны →