Параметры откосов выемок

Вид грунта	Высота откосов выемок, м	Крутизна откосов выемок
Скальные слабовыветривающиеся	12	1:0,2
Скальные выветривающиеся	12	1:1
Скальные легковыветривающиеся	12	1:1,5
Крупнообломочные, песчаные, глинистые (в том числе лессовидные) твердой, полутвердой, тугопластичной консистенции	12	1:1,5
Глинистые и пылеватые грунты в районах избыточного увлажнения	6	1:2
Пески барханные в засушливых районах	12	1:1,75–1:2
Лессы на неорошаемых участках в районах с засушливым климатом	12	1:0,1–1:0,5
Лессы вне районов с засушливым климатом	12	1:0,5–1:1,5

Поверхностный водоотвод осуществляют обычно по кюветам, банкетам, забанкетной и нагорной канавам. В отдельных случаях, обоснованных расчетами, допускается воду, собираемую с надоткостной площадки, организованно сбрасывать в кювет, соответственно изменяя его сечение и конструкцию. На косогорах круче 1:5 вместо устройства банкета и забанкетной канавы предусматривается планировка площадки однообразным уклоном между бровкой откоса выемки и нагорной канавой, при этом заполняются все местные неровности для предотвращения сосредоточенных выходов поверхностных вод на откос и его размыва.

На крутых косогорах для уменьшения скоростей течения воды в канавах устраивают гасители энергии или в виде исключения допускается ступенчатое размещение отдельных участков нагорной канавы. При этом начало нижнего участка канавы размещают с некоторым перекрытием выхода на косогор верхнего участка.

Для обеспечения стабильности земляного полотна в выемках откосы выемок глубиной 2–12 м укрепляют посевом многолетних трав; при большей глубине применяют, например, железобетонную обрешетку. Специальные способы защиты применяют для предупреждения ветровой эрозии, сплавов. Спланированную поверхность откосов укрепляют посевом многолетних трав, при глубине выемки более 12 м. Для этих целей применяют железобетонную обрешетку, а для предупреждения сплавов, ветровой эрозии (в пустынях) иногда используют и специальные способы крепления. В отдельных случаях, обоснованных расчетами допускаются воду, собираемую с надкостной площадки, организованно сбрасывать в кювет, соответственно изменяя его сечение и конструкцию Для обеспечения стабильности земляного полотна в выемках при размещении их в скальных породах, на неустойчивых косогорах, при наличии грунтовых вод, на подходах к тоннелям и в других сложных условиях может потребоваться сложный комплекс защитных и укрепительных сооружений (подпорных стенок, позволяющих уменьшить поверхность откоса, дренажей и т. п.). Для предупреждения пучин и других деформаций, в ряде случаев, регламентируемых Строительными Нормами и Правилами, производят замену грунта в слое под проектным очертанием основной площадки, соответственно изменяя и конструкцию выемки.

ЗАБАНКЕТНАЯ КАНАВА – углубление между банкетом и откосом кавальера, собирающее и отводящее от выемки атмосферную воду. Глубина и ширина по дну забанкетной канавы составляет не менее 30 см; крутизна откосов в зависимости от вида грунта (дренирующий, недренирующий) – 1:1 или 1:1,5; уклон дна устраивается по уклону местности, но не менее 0,005. Ввиду незначительного количества воды, протекающей по забанкетной канаве, ее откосы и дно не защищаются от размыва.

КАВАЛЬЕР – земляной вал правильной призматической формы из грунта, изъятого из выемки и не использованного при возведении насыпи. Кавальеры на косогорах положе 1:5 могут размещаться как с одной стороны, так и с обеих сторон выемки. При этом обеспечивают отвод поверхностных вод из-за кавальеров (как правило, устройством разрывов кавальеров через каждые 50 м). При поперечном уклоне местности от 1:5 до 1:3 кавальеры располагают, как правило, с низовой стороны. С верховой стороны на косогоре круче 1:5 кавальеры отсыпают только в случаях, когда выполнена проверка общей устойчивости откосов с учетом кавальера. На косогорах круче 1:3 кавальеры обычно не устраивают. Их так же не отсыпают, если существует опасность нарушения устойчивости земляного полотна. Высота кавальеров обычно не превышает 3 м, что обеспечивает достаточную устойчивость откосов выемки под действием веса грунта. Откосы кавальеров имеют крутизну не более 1:1,5, верхняя их поверхность, планируется в полевую сторону с уклоном 0,02 для стока поверхностных вод. Кавальеры располагают параллельно бровкам выемки на расстоянии от них не менее 5 м (на однопутных линиях – от проектной бровки будущего второго пути). Поверхности между бровками и подошвами откосов кавальеров со стороны пути называются обрезами. С нагорной стороны кавальеры отсыпают за забанкетной канавой на расстоянии 0,5 м. За кавальером с верховой стороны расположена нагорная канава, от которой его отделяет спланированная в полевую сторону берма.

КЮВЕТ – водоотводная канава в выемке, расположенная по обе стороны основной площадки земляного полотна; служит для сбора воды с откосов выемки и с пути. Кювет имеет, как правило, трапецеидальное сечение шириной по дну (после укрепления) 0,4 м и глубиной 0,6 м. Крутизна откосов кюветов со стороны пути не более 1:1,5; полевые откосы имеют ту же крутизну, что и откосы выемки. Продольный уклон кювета обычно равен уклону пути, но не менее 0,002, а в районах с суровым климатом и избыточным увлажнением – не менее 0,003. Если путь в выемке расположен на площадке или имеет уклон менее 0,002, то кювет устраивают с уклоном 0,002 в обе стороны от водораздела, и глубину кювета уменьшают на 0,2 м. На выходе из выемок кюветы плавно отводят от земляного полотна в лога или путевые резервы. Для коротких и не глубоких выемок в районах с сухим климатом, при соответствующем обосновании, допускается уменьшать глубину кюветов до 0,4 м. В выемках при расположении путей на уклонах менее 0,002 и на площадках глубину кюветов в водораздельных точках допускается уменьшать до 0,2 м при сохранении ширины кюветов по дну и ширины выемки на уровне бровки земляного полотна. В выемках проектируемых в слабовыветривающихся скальных породах вместо кюветов допускается устраивать бордюры из камня или бетонных блоков. Кюветы в выветривающихся скальных породах, когда не требуется устройство кювет-траншей, допускаются глубиной не менее 0,4 м.

ЛОТОК – инженерное сооружение, устраиваемое в железнодорожной насыпи для пропуска воды. Представляет собой водовод незамкнутого поперечного сечения (обычно трапецеидальной или прямоугольной формы) с безнапорным движением воды. Лотки сооружают в неустойчивых грунтах, а также в стесненных условиях при небольших (до 2 м) высотах насыпи и незначительных (до 4,5 м³/с) расходах воды. Лотки шириной более 1 м перекрываются железобетонными плитами. При сооружении лотков применяют железобетонные, бетонные, каменные, деревянные и другие материалы.

НАГОРНАЯ КАНАВА – продольный водоотвод в выемке, устраиваемый с верховой стороны на участках с поперечным уклоном более 1:5 в сторону железнодорожном пути (при меньшем уклоне устраивается с двух сторон). Нагорная канава перехватывает воду, стекающую по косогору, и отводит ее к ближайшему водопропускному сооружению или в пониженные места рельефа. Размеры поперечного сечения нагорной канавы зависят от объема поступающей воды и определяются расчетом исходя из вероятности превышения: на линиях скоростных и особо грузонапряженных, первой а второй категории – появление max расхода воды один раз в 100 лет 1:100 (1 %); на линиях третьей категории 3 и 5 % на линиях четвертой категории Наименьшие глубина и ширина по дну канавы (после укрепления) составляют 0,6 м, крутизна откосов – не более 1:1,5. Бровка нагорной канавы с низовой стороны должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,2 м; продольный уклон зависит от рельефа местности, но должен быть не менее 0,005 (0,003 в трудных, например равнинных, условиях). Для укрепления нагорной канавы на откосах сеют траву, дно закрывают щебнем или железобетонными плитами, устанавливают полутрубы и лотки. При наличии в выемке кавальеров нагорная канава, как правило, устраивается за кавальером с верховой стороны. Наименьшее расстояние от бровки канавы до бровки выемки, при отсутствии банкета и кавальера составляет 5 м, а до подошвы кавальера – 1–5 м в зависимости от вероятной толщины снежных отложений и фильтрационных свойств грунтов.

НАСЫПЬ – грунтовое линейное сооружение, возводимое на трассе дороги обычно в понижениях рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения пути на заданном уровне над поверхностью земли (см. рис. 10). Основные элементы насыпи: центральная несущая часть (ядро), основная площадка, предназначенная для укладки верхнего строения; откосные части; основание; укрепительные и защитные сооружения и устройства.

Рис. 10. Типовой поперечный профиль насыпи: 1 – основная площадка; 2 – сливная призма; 3 – бровка земляного полотна; 4 – засыпка пазухи; 5 – продольный водоотвод

Насыпи возводят обычно из однородного местного или привозного грунта (скального, песчаного, глинистого и др.), получаемого при разработке выемок, из путевых резервов или карьеров. Пригодность грунта для насыпи определяемая при проектировании пути, зависит: от естественного состояния грунта, способов производства строительных работ, высоты насыпи, устойчивости ее основания, длительности подтопления и т. п. Конструктивные особенности насыпи (способ подготовки основания, крутизна откосов, наличие берм и их размеры, способы укрепления и защиты и т. д.), а также степень уплотнения грунта зависят от плана и профиля линии, категории железных дорог, местных природных условий, свойств используемых материалов.

В обычных условиях насыпи сооружают из обыкновенных грунтов высотой до 12 м (из слабовыветривающихся скальных пород – до 20 м) на устойчивых некосогорных основаниях по типовым поперечным профилям; в сложных, но широко распространенных в данном регионе условиях (заболоченные территории, песчаные пустыни и др.) применяют групповые решения (общие для группы идентичных объектов); и индивидуальные конструкции для частных случаев (высокие насыпи, крутые косогоры, поймы рек, пересечения глубоких болот и т.п.)

Рис. 11. Групповой поперечный профиль насыпи до 12 м из мелких и пылеватых песков, глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем грунтов и раздробленных, скальных выветренных пород: b – ширина основной площадки

Ширина насыпи по верху зависит от числа путей, ширины междупутий, плана линии (радиуса кривой), скоростей движения поездов, материала, используемого для ее возведения, категории железнодорожной линии и обычно равна нормируемой ширине основной площадки земляного полотна. Крутизна откосов насыпей высотой до 6 м из глинистых и других распространенных грунтов составляет, как правило, 1:1,5 и уменьшается до 1:1,75 в нижней части (для насыпей высотой до 12 м). В сложных условиях (слабые грунты, длительное подтопление и т. д.) откосы насыпи делают более пологими или устраивают бермы.

Таблица 2