Земляное полотно — это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно воспринимает нагрузки от подвижного состава и верхнего строения пути и передает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят и скорости движения поездов, и масса поездов, и пропускная и провозная способность линий.
Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной поездной нагрузке и влиянию природных факторов. От целостности и состояния земляного полотна зависит исправность всего железнодорожного пути. Чтобы земляное полотно исправно служило, к нему предъявляются следующие основные требования:
— прочность — способность выдерживать нагрузку от подвижного состава (передаваемую через верхнее строение) без разрушений;
- устойчивость — неизменность своей формы и положения, как от пере даваемой нагрузки, так и от влияния природно-климатических воздействий;
- надежность и долговечность.
Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздействий предусматривается комплекс различных защитных, водоотводных и укрепительных сооружений.
Земляное полотно должно удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:
- обеспечивать длительную эксплуатацию с минимальными отказами при пропуске современных (и перспективных) типов подвижного состава при максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузонапряженно сти железной дороги;
- быть ремонтопригодным;
- быть равнонадежным независимо от применяемых грунтов.
Кроме того, при проектировании земляного полотна должны учитываться вопросы максимальной сохранности ценных земель и нанесения минимального ущерба природной среде.
Земляное полотно обычно сооружают из местных или привозных грунтов, обладающих различными физико-техническими характеристиками (плотностью, пористостью, влажностью и др.), от которых зависят стабильность и долговечность сооружений земляного полотна.
Грунты для земляного полотна. Для отсыпки насыпей наиболее желательны скальные, крупнообломочные грунты (щебенистые, галечниковые, гравийные) и песчаные, которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду, не изменяют своих свойств при увлажнении. Грунты основания земляного полотна чаще представлены глиной, песком, супесью и суглинками. И земляное полотно в основном сооружается именно из таких грунтов и в таких грунтах.
При возведении насыпей используются грунты: скальные, песчаные, гравийные, глинистые.
К скальным грунтам относят грунты, получаемые посредством разрушения скальных пород — изверженных, метаморфических и осадочных с жесткими связями между зернами, залегающие в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрыхляются.
Песчаные грунты представляют собой продукт выветривания горных пород. Они обладают хорошей способностью пропускать воду и являются хорошим материалом для сооружения земляного полотна и как основание земляного полотна.
Глинистые грунты имеют в большом количестве очень малые размеры частиц чешуйчатой формы. Толщина частиц в десятки раз меньше их других размеров, поэтому они обладают большой суммарной поверхностью в единице объема, достигающей нескольких квадратных метров на 1 сч3 грунта. Этим определяется большая влагоемкость грунта.
В сухом состоянии такие грунты обладают высокой несущей способностью, но при увлажнении сцепление частиц постепенно утрачивается и грунт становится пластичным, деформирующимся при незначительном силов^ м воздействии. Грунт плохо пропускает воду, а при замерзании подвергается неравномерному пучению.
Для возведения насыпей разрешается использовать все грунты, кроме глинистых избыточно увлажненных или избыточно засоленных, сильно набухающих, заторфованных, а также жирных глин, торфов, ила, гипса, мела.
Грунты, которые пропускают через себя воду, не разрушаясь и не теряя при этом своей прочности, называются дренирующими.Грунты, не пропускающие или поглощающие воду, — недренирующими. К дренирующим грунтам относятся крупнообломочные, гравийные, крупно- и среднезернистые пески; к слабодренирущим — мелкозернистые пески; к недренирующим — глинистые грунты.
Для обеспечения надежности конструкции земляного полотна производится уплотнение грунтов в насыпях и, в необходимых случаях, в выемках под основной площадкой, на нулевых местах и в основаниях насыпей. Грунты насыпей послойно уплотняются специальными грунтоуплотняющими машинами.
Смотрите также: