Деформация и разрушения земляного полотна.

Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна классифицируют по пяти основным группам: I — повреждения и деформации основной площадки земляного полотна; II — повреждения откосов земляного полотна; III — повреждения и разрушения тела земляного полотна; IV — повреждения и разрушения основания земляного полотна; V — повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным природным воздействиям. Деформации земляного полотна — упругие или остаточные изменения формы или размеров земляного полотна (отдельных его частей), снижающие эксплуатационные качества железнодорожного пути. Повреждения — местные нарушения элементов земляного полотна при сохранении общей его целостности. Разрушения земляного полотна — нарушение целостности сооружения оползнями, провалами, размывом и т.п. Процессы, ведущие к появлению не предусмотренных проектом деформаций земляного полотна, иногда называют его «болезнями». Деформации основной площадки земляного полотна различают в виде балластных корыт, балластных лож и балластных мешков. Углубления в основной площадке, наполненные водой, бывают причиной возникновения пучин, просадок и сдвижек пути, выплесков и даже сплывов откосов. Скопление воды в теле земляного полотна в виде перенасыщенных водой грунтов называют водяным мешком. Балластное корыто — деформацияосновной площадки земляного полотна в глинистых грунтах в виде замкнутого углубления под шпалой, заполненного загрязненным балластом. Чаще всего эти повреждения развиваются при недостаточной толщине балластного слоя, недостаточном уплотнении грунтов основной площадки, а также в случае нарушения отводов основной площадки. Балластные корыта могут развиваться из-за переувлажнения грунтов основной площадки, загрязненности балласта, засорения водоотводов, накопления на обочинах старого загрязненного балласта после производства путевых работ и т. п. Балластное ложе— протяженное вдоль пути и замкнутое под рядом шпал углубление в основной площадке земляного полотна, достигающее глубины 1,5—2,0 м. Балластные ложа могут образоваться в случае недостаточной плотности и слабой несущей способности грунта основной площадки.Способы усиления основной площадки земляного полотна включают:
- планировку и уплотнение грунтов основной площадки;
- устройство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (при глинистых грунтах повышенной влажности);
- укладку на основной площадке под защитным слоем геотекстильных материалов;
-укладку теплоизоляционных материалов (пенопласты, шлаки, торф), предотвращающих деформации морозного пучения;
- отвод поверхностных и подземных вод от земляного полотна;
- укладку в отдельных случаях на основную площадку покрытия из бетонных или железобетонных плит.
Такие работы производятся на основании комплексного обследования участка пути при проведении усиленного капитального ремонта пути. Для лечения основной площадки земляного полотна применяют синтетические материалы. В районах с сезонным промерзанием грунта для тепловой изоляции применяют пенопласты, располагаемые на глубине не менее 0,4 м ниже подошвы шпал. При укладке пенопласта в составе капитальных ремонтных работ с использованием машин для глубокой очистки балласта щебень располагают на плитах пенопласта без защитного слоя. При выполнении работ со снятием путевой решетки применяют пенопласт с пределом прочности не менее 50 Н/см2 и поверх пенопласта укладывают защитный слой из песка или щебня с размером частиц 10—25 см. Для устранения расстройств пути на участках земляного полотна с деформациями основной площадки применяют покрытия из нетканого материала.

При тщательном соблюдении правил сооружения и эксплуатации стабильность земляного полотна, как правило, обеспечивается. При несоблюдении же этих правил, а также при нарушении устойчивости земной поверхности или стихийных явлениях происходят изменения формы, или так называемые деформации земляного полотна. Различают деформации и повреждения основной площадки земляного полотна, повреждения откосов, повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна, в том числе при слабом основании или неблагоприятном воздействии природных факторов.

Деформации основной площадки земляного полотна

Деформации и повреждения основной площадки земляного полотна бывают в виде углублений на основной площадке и пучин. Углубления на основной площадке образуются из-за вдавливания балластного слоя в земляное полотно. При недостаточной толщине балластного слоя или несущей способности грунта основной площадки образуются углубления под шпалами, называемые балластными корытами (а). Если не принять своевременных мер, то балластные корыта увеличиваются, образуя балластные ложа (б), мешки (в) и гнезда (г).
Для предупреждения деформаций основной площадки насыпи отсыпают однородными грунтами с высокой несущей способностью, тщательно уплотняют их, не допускают попадания в тело земляного полотна воды, обеспечивают достаточную толщину балластного слоя до открытия движения поездов. Оздоровлять земляное полотно при наличии балластных корыт можно путем их вырезки или осушения сплошной боковой срезкой.
Пучинами называются поднятия грунта вследствие замерзания задерживающейся в нем или поступающей из нижних более теплых слоев воды. Пучины, возникающие в углублениях основной площадки земляного полотна или загрязненном балласте, называются поверхностными (верховыми), а образующиеся под основной площадкой — коренными (грунтовыми).
Поверхностные пучины можно предупреждать заменой загрязненного балласта, осушением балластных корыт и лож устройством прорезей. Коренные пучины ликвидируют понижением уровня грунтовых вод ниже глубины промерзания, устройством подкюветных дренажей, мелиорацией грунтов, а также отеплением земляного полотна укладкой противопучинных шлаковых или асбестовых подушек.
Повреждение откосов бывает в виде смывов грунта атмосферными водами, сплывов, т. е. местных смещений части грунта откоса при сохранении общей его устойчивости, оползаний, при которых происходит отслоение откосной части с захватом основной площадки. В скальных выемках бывают, кроме того, вывалы отдельных камней или обвалы массы скального грунта. Причинами таких деформаций являются недостаточное или поврежденное укрепление откосов, завышение их крутизны, недостаточная плотность грунтов насыпи. Смывы и сплывы устраняются планировкой откосов и дополнительным их укреплением, а оползания— уполаживанием откосов или сооружением контрфорсов или контрбанкетов.
Повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна бывают в виде оползней, сдвигов (сползаний) насыпей по наклонному основанию, расползания и оседания насыпей при стабильном основании. Причинами оползней являются переувлажнение грунтов сверх допустимого предела, а также неоднородности грунтов и неблагоприятная геологическая структура склона, а причиной сдвига — недостаточная подготовка косогорного основания насыпи и отсутствие защиты от переувлажнения. Для предупреждения этих видов деформаций производится осушение земляного полотна и прилегающих откосов с помощью дренажей, а также сооружаются подпорные стены и контрбанкеты.
Повреждения и разрушения земляного полотна вследствие слабости основания бывают в виде провалов, оседания целой насыпи, выпирания грунта у подошвы насыпи или основной площадки в выемках. Провалы могут иметь место при сооружении земляного полотна на карстовых породах; для предупреждения их выполняется тщательная геологическая разведка. Последствия оседаний ликвидируются подъемкой пути на балласт. Выпирание грунта основания у подошвы насыпи ликвидируется сооружением пригружающих контрбанкетов, а выпирание основной площадки в выемках— уменьшением крутизны откосов или их террасированием.

Дата добавления: 2015-08-21