« ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ»
А.Ф. Колос
Часть 5
Конструкции земляного полотна железных дорог на многолетнемерзлых грунтах
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I
Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»
1. Методы обеспечения прочности и 
устойчивости и эксплуатационной надёжности земляного
полотна |
|
||
|
Размещением трассы на |
создание запасов по ширине и высоте насыпей |
|
|
участках: |
||
|
в соответствии с расчетной величиной |
||
- |
с прочным и недостаточно |
||
деформации грунтов основания |
|||
|
прочным основанием; |
||
|
|
||
- |
выемок в устойчивых грунтах |
подготовка искусственного основания и |
|
|
при оттаивании. |
||
|
применение противодеформационных |
||
|
Минимальное использование |
||
|
конструкций |
||
|
выемок |
минимальное нарушение естественного |
|
|
С использованием для |
||
|
растительно-мохового покрова в пределах |
||
|
возведения насыпей грунтов, |
участков земляного полотна со слабым и |
|
|
имеющих лучшие строительные |
просадочным основанием |
|
|
свойства и в меньшей мере |
минимальное нарушения режима |
|
|
подверженных изменению |
поверхностной и грунтовой воды в пределах |
|
|
состояния под воздействием |
участков земляного полотна со слабым и |
|
|
природных факторов |
просадочным основанием |
|
Использование конструктивных и |
применение геосинтетических и |
||
организационно-технологических |
|||
|
мер, направленных на |
теплоизоляционных материалов в |
|
|
ограничение величины, |
конструкциях земляного полотна |
|
|
интенсивности и |
производство земляных работ по возведению |
|
|
неравномерности осадок и |
насыпей в зимнее время и с применением |
|
|
морозного пучения грунтов |
отсыпки нижних слоев грунта методом «с |
|
|
земляного полотна и его |
головы» |
|
Текущее содержание пути |
применение способов управления |
|
температурным режимом грунтовых массивов |
||
|
2. Классификация конструкций |
|
|
||||
|
земляного |
|
|
|
||
|
полотна на многолетнемерзлых |
|
|
|||
грунтах |
Типы поперечных профилей, применительно к |
|||||
районам распространения многолетнемерзлых |
||||||
|
|
|
грунтов |
|
|
|
|
Типовые |
Групповые |
|
Индивидуальные |
||
|
|
проекты |
||||
|
насыпи на основаниях I и |
решения повторного |
|
|||
все объекты, проектируемые в |
||||||
|
II категорий по |
применения, |
|
индивидуальном порядке в |
||
|
просадочности, |
разрабатываемые для |
|
обычных условиях; |
||
|
сооружаемых из |
применения на ряде |
|
на основаниях III и IV |
||
|
скальных, |
|
участков с |
|
категорий по просадочности; |
|
|
крупнообломочных, |
многократно |
на марях; |
|||
|
|
|||||
|
песчаных талых и |
повторяющимися |
на участках возможного |
|||
|
|
развития термокарста |
||||
|
сыпучемерзлых грунтов; |
условиями. |
|
|||
|
|
(залегание подземного льда); |
||||
|
выемки глубиной до 12 м |
|
|
|||
|
|
на участках солифлюкции; |
||||
|
в скальных и |
|
Земляное полотно с |
|||
|
|
|
на участках развития бугров |
|||
|
крупнообломочных |
уточненными на основании |
|
пучения; |
||
|
грунтах; |
|
выполненных расчетов |
|
на наледных участках; |
|
|
|
параметрами (по сравнению |
||||
|
выемки в талых песках |
|
при использовании |
|||
с типовыми поперечными |
||||||
|
крупных и средней |
профилями) не требует |
|
твердомерзлых грунтов для |
||
|
крупности; |
|
индивидуального |
|
отсыпки насыпей |
|
|
выемки в |
|
обоснования для каждого |
|
Требуются расчеты для каждого |
|
|
Расчеты не требуются |
объекта |
|
объекта индивидуального |
||
|
грунтах I категории по |
|
|
проектирования |
||
|
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА |
|||||
|
просадочности |
АЛЕКСАНДРА I |
|
|
||
Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»
3.Основные конструктивные требования
1.Минимальная высота насыпи:
. по условию снегозаносимости – возвышение бровки земляного полотна на 0,5-0,7 м над снежным покровом;
. из условия регулирования верхней границы многолетнемерзлых грунтов (сохранения на естественном уровне, поднятия с сохранением талой прослойки под насыпью или поднятия до подошвы насыпи);
. из условия возвышения бровки на участках подтопления – возвышение бровки на 0,5 м над расчетной высотой наката волны на откос;
. по условию предохранения пути от неравномерного пучения грунтов;. по условию недопущения упругих деформаций недопустимой величины.
Минимальная высота насыпи
Типовые Групповые
по условиям проектирования продольного
профиля |
(СП 119.13330.2017); |
по условию возвышения бровки над снежным покровом (СП 119.13330.2017);
из условия возвышения бровки откоса над РГГВ с учетом наката волны на откос
Индивидуальные
проекты
из условия
+сохранения или повышения верхней границы вечной мерзлоты (определение оптимальной высоты
2. Ширина земляного полотна:
. назначается с учетом уширения основной площадки для компенсации осадки основания и насыпи в эксплуатационный период
Ширина основной площадки земляного полотна
Типовые |
Групповые |
Индивидуальные |
|
проекты |
|||
Принимается по нормам СП |
|||
С учетом уширения (запас на |
|||
119.13330.2017 |
осадку) |
||
Расчетная схема к определению уширения основной площадки земляного полотна:
1 - откос насыпи типовой конструкции; 2 и 3 - запас по ширине и высоте насыпи; 4 - верхний слой насыпи, досыпаемый в условиях эксплуатации; 5 и 6—поверхность вечномерзлого грунта соответственно в естественных условиях и после ее понижения на расчетную глубину
3. Крутизна откосов:
. определяется из условий общей и местной устойчивости земляного полотна.
Крутизна откосов
Типовые |
Групповые |
Индивидуальные |
|
проекты |
|||
|
|
||
Принимается по нормам СП |
|
На основании расчетов прочности, |
|
119.13330.2017 |
|
устойчивости |
Рекомендуется принимать не круче:
1 : 1,75 – в верхней части насыпи выше капиллярного поднятия для мелких и
пылеватых песков; 1 : 2 – для нижней части насыпи на сырых и мокрых основаниях (2 и
3 типов
по увлажнению) на основаниях I и II типов по
просадочности
(термопросадочности);
1 : 3 – для нижней части насыпи на сырых и мокрых основаниях III
и IV
4. Минимальная высота берм:
4. Минимальная высота берм
Индивидуальные
проекты
из условия сохранения естественного положения верхней границы вечной мерзлоты под бермами (на основании теплотехнических расчетов)
Высоту берм из песчаных грунтов рекомендуется принимать не менее 1,0
5. Положение верхней границы многолетнемерзлых грунтов:
. на основании численного прогноза изменения мерзлотно-грунтовой обстановки в результате строительства с учетом отепляющего
влияния снеговых отложений на откосах и у подошвы насыпей
4. Индивидуальное проектирование
Низкие насыпи на слабых и просадочных основаниях (III и IV категория оснований по просадочности)
Низкие насыпи – насыпи высотой менее оптимальной,
Устройство искусственного основания из скального, крупнообломочного или песчаного хорошо дренирующего грунта (пески гравелистые, крупные и средней крупности)
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I
Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»
Конструкция земляного полотна из твердомерзлых грунтов на линии Обская - Бованенково
а) - с усилением подрельсового основания объемной георешеткой; б) – без усиления
Выемки на участках залегания глинистых грунтов или крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем при содержании частиц 0,1 мм и менее в количестве более 20%
Замена естественного грунта основания дренирующим грунтом
При оттаивании |
При оттаивании |
1 - дренирующий грунт; |
1 - слой растительного грунта или обсев семенами |
||
2 - глинистый грунт; |
трав; |
||
3 - поверхность вечномерзлого грунта; |
2 - слой местного грунта; 3 - укрепление канавы ; |
||
|
4 - слой теплоизоляции толщиной, назначаемой по |
|
|
|
|
||
Толщина слоя замены определяется по результатам расчетов из условий: |
|
|
|
|
ту |
|
|
А) сохранения верхней границы вечномерзлых грунтов; Б) прочности |
|
|
|
подстилающих глинистых грунтов; В) недопущения сверхнормативных |
|
|
|
деформаций морозного пучения глинистых грунтов |
|
|
|