Конспект лекций по дисциплине «Устройство и эксплуатация железнодорожного пути», страница 6

- оно должно быть прочным и устойчивым, надежным и долговечным;

- конструкции земляного полотна должны быть такими, чтобы расходы на его устройство, ремонты и содержание были минимальными при максимальной возможности механизации и автоматизации работ.

-все поверхности земляного полотна должны быть спланированы и защищены так, чтобы атмосферная вода не застаивалась и был обеспечен ее быстрый сток в стороны или в водоотводные сооружения.

1.3. Типы поперечных профилей земляного полотна

Поперечным профилем земляного полотна называется сечение его вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси пути.

Все типы поперечных профилей разделяются на две группы:

тяговые поперечные профили;

индивидуальные поперечные профили

Типовые профили в свою очередь делят на нормальные и специальные. Нормальные поперечные профили применяются при возведении земляного полотна в обычных условиях, из обычных и однородных грунтов в нормальных гидрогеологических условиях. Специальными называют поперечные профили, являющиеся типовыми для особых условий (насыпи на болотах, засоленных грунтах и др.).

Индивидуальные поперечные профили разрабатываются для сложных объектов земляного полотна: при больших рабочих отметках, крутых или неустойчивых косогорах, и др.

По форме поперечного сечения земляное полотно бывает в виде насыпей, выемок, нулевых мест, полунасыпей, полувыемок, полунасыпей – полувыемок.

В поперечном профиле различают следующие элементы: основная площадка (собственно земляное полотно), основание, водоотводные, защитные и укрепительные устройства.

С целью предохранения конструкций земляного полотна от разрушающего воздействия природных факторов применяют укрепительные и защитные устройства.

К таким элементам относятся:

искусственный дерновой покров, образуемый посевом семян многолетних растений;

покрытие откосов крупноблочными грунтами (галечно-гравийными и др.);

каменные наброски из разрыхленных слабовыветривающихся скальных грунтов;

бетонные и железобетонные укрепления.

1.4.      Очертания основной площадки земляного полотна

Основная площадка – верхняя поверхность земляного полотна, на которой размещается верхнее строение пути. Ее очертание выполняется в виде водосливной призмы (рис.3.1.) (треугольника или трапеции) для одно и двухпутных путей и односкатной, двухскатной и пилообразной для раздельных пунктов.

1.5.Расчет устойчивости  откосов .

При потере устойчивости откос может смещаться по поверхности произвольной формы, поверхности цилиндра и по плоскости.

Устойчивость откоса качественно оценивается коэффициентом устойчивости «К», представляющим собой отношение суммы сил удерживающих от смещения к сумме сил способствующих смещению (рис. 3.2.)

В используемых в настоящее время методах расчета принимается допущение, что массив грунта смещается как единое целое. В случае плоской модели смещения коэффициент устойчивости определяется зависимостью:

где С – коэффициент сцепления грунта;

l  - длина на поверхности сцепления;

f  - коэффициент трения грунта.

1.6  Водоотводные устройства

Водоотводные устройства обеспечивают сбор и отвод поверхностных вод и понижение уровня грунтовых вод.

Для отвода поверхностных вод используются (рис. 3.3.):

-  канавы различного профиля

- лотки;

- быстротоки;

- перепады.

Лотки устанавливаются в местах, где затруднительно устройство открытой канавы, при необходимости понижения уровня грунтовых вод или их перехвата и в других случаях.

На участках больших уклонов устанавливаются быстротоки или перепады.

При проектировании канав необходимо соблюдать следующие условия:

канавы должны пропускать весь расчетный расход воды без переполнения;

строительные расходы должны быть минимальными;

эксплуатационные расходы должны быть минимальными.

Для этого необходимо чтобы скорость течения в них была меньше скорости размыва, но больше скорости заливания.

Дренажные устройства необходимы для защиты земляного полотна и его основания от грунтовых вод (рис.3.4.).