Вторым конструктивным слоем является подбалластный, который также способствует снижению напряжений в земляном полотне, обеспечивает разделение фракций балласта и земляного полотна, играет важную роль в обеспечении дренажа. Подбалластный слой требует большего, чем обычно уделяемое, внимания из-за его важности в работе пути в целом. Для выполнения некоторых функций подбалластного слоя часто использовали фильтрующий тканый материал (геотекстиль), однако исследования показали, что геотекстиль в условиях Северной Америки в общем нежелателен. Альтернативой или дополнением к песчано-гравийному материалу подбалластного слоя является асфальтобетон, однако по экономическим соображениям он применяется в особых случаях.
Так как земляное полотно является основанием для балластного и подбалластного слоев, оно должно быть достаточно устойчивым. Однако в нем могут возникать такие виды повреждений, как истирание, выпирание, постепенное сжатие при многократном нагружении, уплотнение, оползни, ослабление вследствие вспучивания и оттаивания, а также набухание и оседание при изменении влажности. Чтобы выяснить причину повреждения земляного полотна в каждом конкретном случае, необходимы соответствующие исследования. Восстановление земляного полотна более проблематично, чем балластного и подбалластного слоев, особенно в условиях непрекращающегося движения поездов. Однако в настоящее время имеется много возможных решений по сохранению его работоспособности.
Загрязнение балласта
В процессе эксплуатации гранулометрический состав балласта изменяется с увеличением содержания фракций меньшего размера по сравнению с начальным. Это является следствием разрушения крупных фракций под воздействием поездной нагрузки и заполнения пустот между фракциями щебня более мелкими частицами, проникающими из различных источников. Принято иметь в виду пять основных видов загрязнителей: падающие с вагонов частицы перевозимых сыпучих грузов, например песка или угля; продукты износа деревянных и железобетонных шпал; продукты дробления и истирания балласта; частицы, перемещающиеся вверх из подбалластного гранулированного слоя; частицы, проникающие из земляного полотна.
Наиболее частой причиной загрязнения балласта является дробление его фракций, однако в отдельных случаях могут играть роль и другие. Геотекстиль практически не предотвращает загрязнение балласта. Подбалластный слой является наилучшим средством защиты балласта от попадания загрязнителей из нижележащего земляного полотна, которые образуются в результате двух процессов: истирания основной площадки земляного полотна фракциями балласта, контактирующими с земляным полотном; размыва заполненных водой трещин в земляном полотне под воздействием поездной нагрузки.
Толщина балластного слоя под шпалами обычно составляет 305 — 460 мм, минимальная толщина подбалластного слоя равна 150 мм. Таким образом, суммарная толщина гранулированного слоя под шпалами должна быть в пределах 455 – 610 мм, и, чтобы не допускать перенапряжения земляного полотна, необходимо обеспечивать достаточную толщину этого слоя. Перенапряжение приводит к накоплению остаточных деформаций на основной площадке земляного полотна под воздействием поездной нагрузки.
Очистка и замена балласта являются дорогостоящими и длительными операциями, которые, как правило, требуют перерыва в движении поездов. Поэтому необходимость в этих работах должна тщательно обосновываться. Обычно эти работы выполняют в том случае, если балластный слой настолько загрязнен, что не может выполнять свои функции. При очистке балласта необходимо следить за тем, чтобы не допускать удаления или повреждения существующего подбалластного слоя. Также необходимо, чтобы ширина и уклон срезанной поверхности были достаточными для свободного стока накапливающейся в чистом балласте воды в дренажные устройства. Плавное очертание поверхности среза повышает устойчивость пути после завершения работ по очистке и замене балласта.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.