Что называется поперечным профилем
Поперечные профили земляного полотна
Поперечным профилем земляного полотна называется изображение сечения земляного полотна вертикальной плоскостью, проведенной перпендикулярно к продольной оси пути.
В зависимости от высотного расположения земляного полотна относительно высоты местности земляное полотно устраивают в насыпяхили выемках (см. рис. 1.1). Места, где насыпи переходят в выемки или наоборот, называются нулевыми местами. При сооружении земляного полотна на крутых склонах гор или холмов (косогорах) возводятся полунасыпи, полувыемки, полунасыпи-полувыемки (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Поперечные профили земляного полотна: а – нулевое место; б – полунасыпь; в – полувыемка; г – полунасыпь-полувыемка |
Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили делятся на нормальныеи специальные. Нормальные профили применяются при сооружении земляного полотна на надежном основании из обычных грунтов (глинистых, суглинистых, супесчаных и песчаных). Специальные профили используют в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лёссов, болот, скальных грунтов и т.п. Индивидуальные профили применяются в сложных топографических, гидрологических, геологических и климатических условиях и при высоте откосов более 12 м. В этом случае все размеры земляного полотна обосновываются расчетами. Типовые нормальные поперечные профили насыпи и выемки представлены на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Схема типового нормального поперечного профиля: а – насыпи; б – выемки |
Элементами поперечных профилей насыпей и выемок являются:
· откосы – боковые наклонные поверхности насыпи или выемки. Горизонтальная проекция линии откоса называется его заложением, а отношение высоты откоса h к заложению, которое обозначается 1:n, называется крутизной откоса. Крутизна откосов должна обеспечивать надежную их устойчивость и устанавливается в зависимости от высоты откоса, свойств грунтов, геологических, гидрологических и климатических условий местности. Большое распространение получили откосы крутизной 1:1,5;
· бровка земляного полотна – линия пересечения основной площадки с откосом насыпи. Расстояние от уровня бровки земляного полотна до основания насыпи по оси называется высотой насыпи;
· подошва откоса – линия пересечения откоса с основанием насыпи. Используется для определения ширины насыпи понизу;
· берма – полоса земли между подошвой откоса и водоотводной канавой или резервом. Выполняется большой шириной (3 м и более), чтобы повысить устойчивостьоткосанасыпи и имеет увеличенную длину со стороны будущего второго пути;
· бровка откоса – линия пересечения земной поверхности с откосом выемки. Расстояние от уровня бровки откоса до низа основной площадки выемки по оси называется высотой выемки;
· кавальер – вынутый при сооружении выемки грунт, не используемый для сооружения насыпи в другом месте, укладываемый за откосом выемки с одной или двух сторон в правильные призмы. Планируется с поперечным уклоном верхней части в сторону от выемки;
· обрез – полоса земли между бровкой откоса и кавальером. Выполняется большой шириной (10 м и более), чтобы вес грунта кавальера не влиял на устойчивость откоса выемки.
Дата добавления: 2016-01-26 ; просмотров: 6315 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
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
Категория линии | Грунты | |
глинистые, недренирующие (мелкие и пылеватые) пески | скальные, крупнообломочные и песчаные дренирующие | |
I | 7,6 | 6,6 |
II | 7,6 | 6,6 |
III | 7,3 | 6,4 |
IV | 6,2 | 7,1 |
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)
Радиус кривой, м | Увеличение горизонтальных расстояний между осями путей, мм |
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%).
Тип грунта | Крутизна откосов при высоте насыпи | ||
до 6 м | до 12 м | ||
в верхней части до 6 м | в нижней части от 6 до 12 м | ||
Скальный из слабовыветривающихся пород; галечный, гравийный щебенистый и древесный грунты; песок гравелистый, крупный и средней крупности; шлак металлургический | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 |
Песок мелкий и пылеватый; грунты глинистые, в т.ч. лессы и лессовидные суглинки | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,75 |
Пылеватые грунты в районах избыточного увлажнения, одноразмерные мелкие пески | 1:1,75 | 1:1,75 | 1:2 |
Песок мелкий барханный в условиях засушливого климата | 1:2 | 1:2 | 1:2 |
Тип грунта | Высота откосов, м | Крутизна откосов |
Скальные: | ||
слабовыветривающиеся | 1:0,2 | |
легковыветривающиеся | 1:0,2 | |
не размягчамые | 1:0,5 – 1:1,5 | |
размягчаемые | до 6 | 1:1 |
от 6 до 12 | 1:1,5 | |
Крупнообломочные, песчаные и глинистые однородные, в т.ч. лессовидные, твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции | 1:1,5 | |
Пески мелкие и барханные | 1:1 | |
от 2 до 12 | 1:1,75 | |
Лесс: | ||
в районах с засушливым климатом | 1:0,1 – 1:0,5 | |
вне районов с засушливым климатом | 1:0,5 – 1:1,5 |
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.
Что называется поперечным профилем
Железнодорожный путь обычно подразделяют на земляное полотно, верхнее строение и искусственные сооружения. Земляное полотно является основным элементом нижнего строения железнодорожного пути и представляет собой инженерную конструкцию в виде комплекса грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки земной поверхности.
Земляное полотно предназначено для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, и для обеспечения устойчивости пути.
Рисунок 1 – Комплекс объектов земляного полотна.
А – насыпь, б – нулевое место, в – выемка, г – полувыемка, д – полунасыпь-полувыемка, е – полунасыпь.
Элементы земляного полотна и связанные с ним устройства
В структуре насыпи полоса земли, на которую опирается насыпь, называется основанием. Плоскости (поверхности), ограничивающие насыпь с обеих сторон, называются откосами. Линия пересечения откоса основной площадки с откосом называется бровкой (основной площадки). Линия пересечения откоса с основанием насыпи называется основанием (или подошвой) откоса. Поверхности между основанием откоса и водоотводом (водоотводной канавой или резервом) называются бермами. Резервами называются продольные котловины, из которых грунт укладывается в насыпи при их постройке.
В выемке вдоль бровки основной площадки с двух сторон размещаются продольные водоотводные канавы, называемые кюветами. За ними следуют откосы. Линии пересечения откосов с поверхностью земли называются бровками. При разработке выемки излишний объём грунта (или непригодный для насыпи) укладывают за откосными бровками в грунтовые призмы, называемые кавальерами. На полосе между откосной бровкой и кавальером (называемым обрезом) для обеспечения стока воды размещаются банкет – треугольная призма грунта, препятствующая стоку воды на откос выемки, и забанкетная канава (трапециевидной формы), обеспечивающая продольный сток воды с полосы обреза. В нагорной зоне за кавальером размещается нагорная канава (трапециевидной формы), которая перехватывает и отводит воду поверхностного стока, поступающей с нагорной стороны, с нагорных склонов.
Поперечным профилем называется поперечный разрез земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси, выполненной на всю ширину полосы отвода. Поперечные профили земляного полотна характеризуются шириной и формой основной площадки, крутизной откосов, расположением водоотводных устройств, высотой насыпи и глубиной выемки.
Рисунок 2.1 – выемка
1 – основная площадка, 2 – сливная призма, 3 – бровка, 4 – откос, 5 – кювет, 6 – откосная бровка, 7 – банкет, 8 – забанкетная канава, 9 – кавальер, 10 – нагорная канава.
Рисунок 2.2 – насыпь
1 – основная площадка, 2 – сливная призма, 3 – бровка, 4 – откос, 5 – основание насыпи, 6 – основание откоса, 7 – берма, 8 – водоотводная канава, 9 – резерв.
Рисунок 2.3 а – полунасыпь-полувыемка (поперечный профиль)
Рисунок 2.3. б – полунасыпь-полувыемка
насыпи : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
выемки : 1, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
Ширина основной площадки зависит от вида используемых грунтов и категории железнодорожной линии.
Ширина (основной площадки) земляного полотна
Ширина земельного полотна на прямых участках пути
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