Что называется резервом поперечного профиля насыпи
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;
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).
Земляное полотно и его поперечные профили. Водоотводные устройства
Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки поверхности земли и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на поверхность земли путь не укладывают из-за наличия неровностей.
Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимальных расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность механизации работ. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.
Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется поперечным профилем земляного полотна. В зависимости от формы поперечного профиля земляное полотно может представлять собой насыпь, выемку, полунасыпь, полувыемку или полунасыпь-полувыемку. Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили, в свою очередь, подразделяют на нормальные и специальные. Нормальные профили применяют при сооружении земляного полотна на надежном основании из обычных грунтов. Специальные профили используют в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лессов, скальных грунтов, болот и т. п.
Индивидуальные профили создают в сложных топографических, гидрологических, геологических и климатических условиях и при высоте откосов более 12 м, обосновывая все размеры конкретными расчетами.
Типовой нормальный профиль насыпи приведен на рис. 5.1. Верхняя часть, на которую укладывают балласт, шпалы и рельсы, называется основной площадкой. На однопутных линиях основная площадка имеет форму трапеции с шириной верхней части 2,3 м и высотой 0,15 м, а на двухпутных — форму равнобедренного треугольника высотой 0,2 м. Такое очертание основной площадки способствует стоку воды, проникающей через балластный слой во время дождя и таяния снега.
Рис. 5.1. Типовой нормальный профиль насыпи (размеры приведены в м):
1 — водоотводная канава; 2 — берма; 3 — основная площадка; 4 — бровка земляного полотна; 5 — откос; 6 — резерв; 7 — подошва насыпи; И — расстояние от бровки земляного полотна до подошвы насыпи; 1 — длина горизонтальной проекции откоса насыпи; 1: и — крутизна откоса насыпи
Минимально допустимые значения ширины, м, основной площадки однопутных линий эксплуатируемой сети железных дорог России и установленные для вновь строящихся линий приведены в табл. 5.1.
На двух- и многопутных линиях ширина основной площадки увеличивается на расстояние между осями крайних путей (на двухпутных линиях — на 4,1 м, а на трехпутных — на 9,1 м).
Полоса земли, на которую опирается насыпь, является ее основанием. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием — подошвой откоса. Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до ее основания по оси (см. рис. 5.1). Горизонтальная проекция 1 линии откоса называется его заложением, а отношение высоты откоса Л к заложению, которое обозначается 1: п, — его крутизной. Крутизна откосов, надежно обеспечивающая их устойчи-
Категории вновь строящихся линий
Скальные, крупнообломочные и песчаные, кроме мелких и пылеватых песков
вость, устанавливается в зависимости от высоты насыпи, свойств грунтов, геологических, гидрологических и климатических условий местности. Широкое распространение получили откосы крутизной 1:1,5, называемые полуторными.
Отвод поверхностных вод от насыпей, сооружаемых из привозного грунта, осуществляется с помощью продольных водоотводных канав шириной (по дну) и глубиной не менее 0,6 м, которые при поперечном уклоне местности до 0,04 сооружаются с обеих сторон, а при большем уклоне — только с нагорной стороны.
Если насыпь возводится из местного грунта, находящегося рядом с ней, то для отвода воды от полотна используются образующиеся при этом спланированные углубления, называемые резервами. Дну резервов и водоотводных канав придают продольный уклон не менее 0,002.
Типовой поперечный профиль выемки приведен на рис. 5.2. Основная площадка выемки имеет такие же размеры, как у насыпи. С каждой стороны основной площадки земляного полотна в выемках создают продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами. Они характеризуются следующими минимальными значениями параметров: глубина 0,6 м, ширина (по дну) 0,4 м и продольный уклон дна 0,002.
Удаленный при сооружении выемки грунт, не используемый для создания насыпи в другом месте, укладывают за откосом выемки с нагорной стороны в правильные призмы, называемые кавальерами. Для перехвата и отвода притекающих к выемке поверхностных вод за кавальерами сооружают нагорные канавы, а на полосе между кавальером и бровкой откоса выемки отсыпают банкет с поперечным уклоном в сторону от откоса для отвода воды в
Рис. 5.2. Типовой поперечный профиль выемки (размеры приведены в м):
1 — нагорная канава; 2 — кавальер; 3 — забанкетная канава; 4 — банкет; 5 кювет: 6 — бровка откоса; Ь0 — ширина обреза; Ьоп — ширина основной площадки земляного полотна забанкетную канаву. В неустойчивых грунтах, а также в стесненных условиях вместо водоотводных канав и кюветов устраивают лотки, которые могут бьггь железобетонными, бетонными, каменными или деревянными, а по форме — трапецеидальными, прямоугольными, полукруглыми и треугольными.
В пределах станций поверхностные воды отводят с помощью поперечных и продольных водоотводов, которые в местах работы людей выполняют закрытыми. На крупных станциях для продольного отвода воды прокладывают коллекторы и канализационные трубы, а в районах с интенсивными осадками, кроме того, устраивают ливневую канализацию. Для перехвата и отвода грунтовых вод от земляного полотна или понижения их уровня предусматривают специальные дренажные устройства открытого типа в виде дренажных канав либо лотков или закрытого типа в виде подкю-ветных дренажей, дренажных галерей или штолен.
Подгаоветный дренаж (рис. 5.3) представляет собой траншею, заполненную дренирующим материалом (крупнозернистый песок, гравий, щебень), в нижней части которой обычно укладывают дренажную трубу с отверстиями для поступления в нее воды. Для защиты от попадания поверхностной воды в дренажную траншею верхнюю часть дренажа заполняют утрамбованной глиной, которую отделяют от дренирующего заполнителя (во избежание смешивания с ним) двумя слоями дерна.
Для предохранения земляного полотна от размывания водой и выдувания ветром его откосы и бермы укрепляют. Наиболее про-
При периодических затоплениях хорошо противостоят воздействию текущей воды древесно-кустарниковые насаждения (в благоприятных климатических условиях). Надежно защищают затопляемые откосы от размывания мощение камнем, использование каменной наброски в плетневых клетках и габионов — проволочных ящиков, заполненных камнем. Однако эти способы укрепления земляного полотна требуют больших затрат ручного труда.
Прочные и надежные укрепления, изготовление и укладку которых можно полностью механизировать, сооружают из железобетонных плит (рис. 5.4). На строительстве БАМа, кроме того, применяли гибкие железобетонные решетки и плиты, более эффективные в условиях вечной мерзлоты и сейсмичности. Тип укрепления земляного полотна выбирают исходя из особенностей грунтов, степени затопляемости, скорости течения воды, наличия дешевых местных материалов и возможности механизации работ. Бровка земляного полотна в месте разлива вод согласно ПТЭ должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной высоты наката волны при сильном ветре.
Опыт строительства железных дорог в горных районах Сибири показал, что в ряде случаев вместо укладки земляного полотна на крутых неустойчивых косогорах целесообразнее размещать его у их подошвы, отсыпая насыпи из скального грунта в русле реки (рис. 5.5). Такое техническое решение было осуществлено при прокладке трассы Байкало-Амурской магистрали в долинах рек Олек-мы, Нюкжи и др.
Рис. 5.4. Укрепление откоса насыпи железобетонными плитами:
1 — уровень высоких вод; 2 — железобетонные плиты; 3 — обратный фильтр; 4 — бетонный упор
Рис. 5.5. Поперечный профиль насыпи из скального грунта, отсыпанной в русле реки:
УВВ — уровень высоких вод; УМВ — уровень меженных вод
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: 6317 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Поперечные профили насыпей
Верхняя площадка земляного полотна, на которую укладывается верхнее строение пути, называется основной площадкой. На однопутных участках основная площадка имеет форму трапеции, изображенной на рисунке 1.1, на двухпутных – форму треугольника, изображенной на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1 – Основная площадка однопутного участка
Рисунок 1.2 – Основная площадка двухпутного участка
Грунты, на которые опирается насыпь, являются основанием ее, показаны на рисунке 1.3. Линия сопряжения основной площадки с откосом называется бровкой, а сопряжение откосов с основанием – подошвой откоса. Крайние части основной площадки, которые не закрываются верхним строением пути (балластом), называются обочинами. Полоса земли между подошвой насыпи и водоотводной канавой называется бермой.
Резервом называется не глубокая, но широкая траншея с наклонными боковыми стенками. Грунт из траншеи идет на отсыпку земляного полотна.
Горизонтальная проекция линии откоса называется заложением откоса. Отношение высоты насыпи или глубины выемки к заложению откоса (т.е. вертикальной проекции откоса к горизонтальной его проекции) носит название крутизны откоса.
Рисунок 1.3 – Насыпь земляного полотна
Очертание поперечного профиля насыпи зависит от высоты ее, на рисунках 1.4., 1.5., 1.6 приведены примеры. Крутизна и форма откосов насыпей зависят также от их высоты и характеристики грунтов насыпей, данные приведены в таблице 1.1.
Рисунок 1.4 – Поперечный профиль насыпи высотой до 2 м
Рисунок 1.5 – Поперечный профиль насыпи высотой до 6 м
Рисунок 1.6 – Поперечный
Резерв одновременно является водоотводным сооружением, закладываемым с нагорной стороны. При небольшом поперечном уклоне местности (положе 1/10) резервы закладываются с обеих сторон насыпи.
Продольный уклон резерва должен быть не менее 0,003. Дно резервов планируется односкатным в полевую сторону при ширине по низу не более 10 м и двускатным в середину при ширине по низу более 10 м. Поперечный уклон дна резерва принимается 0,02 – 0,04. Между подошвой насыпи и резервом оставляют полосу невыбранной земли, называемую бермой. Ширину бермы делают не менее 3 м, а на однопутных участках со стороны укладки будущего второго пути – 7,1 м.
Поперечный уклон делается в сторону резерва 0,02 – 0,04. Для насыпей высотой до 2 м, указанной на рисунке 1.4, резервы заменяют продольной водоотводной канавой. Глубина и ширина водоотводных канав принимается по расчету, но не менее 0,6 м; крутизна откосов 1:1,5. Продольный уклон не менее 0,003.
Водоотводные устройства размещают в полосе отвода, граница которой должна отстоять от полевой бровки резервов и канав не менее, чем на 2 м.
Таблица 1.1 – Зависимость крутизны откосов от типа грунта
Характеристика грунтов насыпей
Насыпи из камня слабовыветривающихся скальных пород при высоте:
Насыпи из крупного и средней крупности песка, гравия, гальки, щебенистых грунтов, слабовыветривающихся пород при высоте:
Насыпи для остальных грунтов, годных для возведения при высоте:
до 12 м в верхней части
до 6 м в остальной нижней части