книги из ГПНТБ / Прогрессивные методы организации и технологии текущего содержания и ремонта пути (опыт передовых коллективов путевого хозяйства железных дорог) [сборник]

на стену и, следовательно, требует меньшее сечение стены.

кн земляного полотна, улавливающие траншеи на скло­ нах в виде полувала-полурва, улавливающие стены и галереи. На Закавказской дороге у крутых откосов вы­ емок сооружают двухъярусные улавливающие стены.

После строительства и ввода в эксплуатацию на За­ кавказской дороге новых участков вторых путей в отко­ сах некоторых скальных выемок обнаружились трещины, создающие опасность возникновения впоследствии об­ вальных явлений, а также появились выплески на вновь возведенном полотне.

Анализ обстоятельств позволил прийти к выводу, что причиной их возникновения являлись перебуры скважин, допускавшиеся при буро-взрывных работах.

Дело в том, что действовавшими нормативными ма­ териалами рекомендовалось в целях достижения боль­ шего эффекта взрыва устраивать перебуры ниже про­ фильного очертания выемок на глубину, равную 10—15 диаметрам скважины. При скважинах диаметром 150 мм такие перебуры достигали глубины 1,5—2,0 м.

Из-за таких перебуров основная площадка земля­ ного полотна в выемках в скальных и полускальных по­ родах не имела гладкой поверхности, а была усеяна лун­ ками на расстоянии 3,0—3,5 м друг от друга, заполнен­ ными дробленой породой (рис. 10), в которых после бал­ ластировки скапливалась поверхностная вода и пылевид­ ные загрязнители балласта.

Перебуры на откосах выемок приводили к тому, что последние оказались заложенными нередко в нарушен­ ной взрывом среде, что способствовало распространению процессов выветривания в глубь породы и возникновению обвальных явлений.

50

В этой связи Главное управление пути МПС еще в 1968 г. ввело запрет на допущение перебуров ниже про­ фильного очертания выемок. Однако до енх пор еще пол­ ностью не изжит этот технологический просчет при уст­ ройстве выемок взрывным способом.

Перебуры могут быть допустимы только при горнодо­

ложенных у железнодорожного полотна скоплений осып-

пути.

Осыпные склоны и откосы выемок укрепляют камен­ ными или бетонными одевающими стенами, монолитны­ ми подпорными стенами из камня на цементном раство­ ре, бетона и железобетона, защитным покрытием из кол­ лоидного аэрированного раствора «аэроцема» (рис. 11), состоящего из цемента, песка, воды и вспенивающей до­ бавки; террасированием осыпных склонов (рис. 12). Тер­ расы создают возведением стен из сухой кладки высоток 1,5 — 2,0 м, шириной поверху 0,80— 1,0 м и глубиной за-

Рис. 10. Влияние переуборов на прочность породы в откосах выемок и на основной площадке земля­

ного полотна

51

s

Рис. 12. Террасирование осыпных склонов (цифры показывают очередность постройки стен)

На рис. 13 приводится установленная на одном из оползней дороги зависимость коэффициента устойчиво­ сти от угла внутреннего трения оползающих грунтовых масс, обусловливаемого естественной влажностью грунта.

Из анализа графика нетрудно сделать заключение, что с уменьшением естественной влажности грунтов W с 28 до 25%, т. е. всего лишь на 3%. угол внутреннего тре­ ния ср (основной расчетный показатель устойчивости про­ тив оползания) увеличился с 14 до 20°, а коэффициент ус­ тойчивости рассматриваемого склона п увеличился с 1,0, т. е. с предельного состояния равновесия, до 1,45 вполне достаточной устойчивости.

Поэтому локализация любых склоновых подвижек на дороге осуществляется простейшими водоотводными со­ оружениями и посадками влаголюбивой растительности (эвкалипта, белой акации и др.), транспирирующей грун­ товую влагу на испарение. И только при недостаточности этих мероприятий принимаются варианты строительства специальных противооползневых сооружений в виде дре­ нажно-осушительных сооружений для отвода поверхност­ ных и грунтовых вод и удерживающих сооружений для поддержания оползающих толщ земляных масс. К удер­ живающим сооружениям относятся подпорные стены, га­ лечные банкеты, контрфорсы, контрбанкеты, свайные за­ крепители.

53

достигалась устройством галечных банкетов. Устройст­ во таких банкетов сводится к замене в нижней упорной части оползневого тела глинистых грунтов с низкими по­ казателями их константов, материалом, обладающим большей устойчивостью, например, камнем, щебнем, га­ лечником или даже гравием.

На рис. 14 приводится схема расчетного обоснования целесообразности устранения оползневых подвижек уст­ ройством галечного банкета при следующих исходных данных: оползание происходит по элювию майкопских

Расчетное оползневое давление в сечении / —/ (воз­ можном месте постройки противооползневой стены) со­ ставляет 39,2 тс/пог. м.

54

В отсеках 7 и 8 оползающий грунт заменяется галеч­ ником, имеющим такие показатели:

давление в сечении/—/ не только полностью исчезает, но даже приобретает отрицательное значение—11,0 тс/лог. м, вызываемое отпором галечного грунта в отсеке 8.

Перед отсыпкой галечного банкета весь оползающий грунт в месте его расположения срезают и удаляют до коренных несмещающихся пород, а поверхность послед­ них отделывают зубьями глубиной до 1 м.

Галечные банкеты, построенные на ряде оползней За­ кавказской дороги, показали высокую эффективность, полностью приостановили наблюдавшиеся крупные ополз­ невые смещения, плоскости скольжения которых про­ стирались ниже уровня моря, а расчетное давление пре­ вышало 100 тс/пог. м.

С е л е в ы е п о т о к и обладают высокими скоростями движения и большой разрушительной силой. Для защи­ ты пути от селевых выносов устраивают селеспуски — акведуки рамной или арочной конструкции или барражные запруды в виде бетонных или каменных стен на ра­ створе. На Закавказской дороге по предложению инж. Херхеулидзе стали строить сквозные решетчатые улови­ тели, которые задерживают крупнообломочный материал, валуны и карчи, могущие загромоздить водопропуск­ ные сооружения, и свободно пропускают поток с мелко­ земными составляющими. Кроме того, на дороге строят комбинированные сооружения, представляющие собой сочетания барражной запруды с селеспуском. Такое соче­ тание позволяет не строить дорогостоящих подходных эс­ такад к селеспуску, а использовать для этой цели выно­ сы селевых потоков. Для этого поперек селевыносящего лога вблизи от железнодорожного пути строят бетонную барражную стену высотой 5—6 м, которую по мере за­ полнения забарражного пространства наносами наращи­

ражная стена при этом служит в качестве нагорной опо­ ры. Капитальные вложения при таком строительстве

56

осваиваются в течение нескольких лет по мере отложения наносов.

Для предупреждения формирования селевых потоков в селеобразующих бассейнах запрещается рубка и тре­ левка древесины волоком по горным склонам, а также распашка склонов крутизной свыше 20° для возделыва­ ния однолетних сельскохозяйственных культур. На кру­ тых склонах разрешается разведение многолетних садо­ вых культур, а открытые склоны специально укрепляют посадками быстрорастущей древесно-кустарниковой рас­ тительности и посевом трав.

К техническим мерам относятся террасирование кру­ тых склонов, регулирование стока поверхностных вод и постройка барражных запруд.

Защита выработок безобделочных тоннелей от разру­ шительных процессов выветривания. На дороге имеются тоннели постройки конца прошлого и начала текущего столетия, пройденные в прочной скальной породе без устройства обделок. Поверхность выработок безобделоч­ ных тоннелей подверглась процессам естественного вы­ ветривания, в результате чего начали происходить отко­ лы и падения отдельных лещевидных обломков породы весом до 20 кг, небезопасные для проходящих поездов и обслуживающего персонала.

Континентальные климатические условия, при кото­ рых в зимнее время происходят многократные замора­ живания и размораживания поверхности обнаженной по­ роды и притекающих к ней по микротрещинам подземных вод, а также пар и сернистые газы из топок паровозов, эксплуатировавшихся до недавнего времени, являются основной причиной развития естественного выветривания.

По заданию службы пути для одного из таких тонне­ лей проектным институтом было в 1965 г. запроектиро­ вано укрепление в виде монолитной бетонной обделки

полуциркульного очертания расчетной толщины 0,50 м (рис. 15).

Из-за сложности устройства бетонной обделки и не­ обходимости предоставления продолжительных «окон»

к выполнению работ по разработанному проекту не при­ ступали.

Для обеспечения безопасности движения поездов при помощи передвижных подмостей было произведено сплошное обстукивание поверхности выработки с целью

57

удаления породы с мест, где она издавала бупящий звук. Это мероприя­ тие не решило в полной мере задачу по надеж-

скальных и полускальных откосов выемок от процессов выветривания нанесением на них покрытии из аэрированных цементно-песчаных растворов. Было принято решение в опытном порядке покрыть поверхности безобделочных тоннелей аэриро­ ванным цементно-песчаным раствором («аэроцемом»).

В отличие от многих других известных способов устройства защитных покрытий в виде торкрет-бетона или шприц-бетона покрытия пз аэрированных цементно­ песчаных растворов обладают рядом существенных, пре­ имуществ. При нанесении на очищенную от загрязните­ лей и хорошо промытую поверхность эти растворы об­

также к агрессивным средам. После схватывания ста­ новятся водонепроницаемыми. Механическая прочность покрытия подбором ее состава может быть доведена до 200 и даже 250 кгс/см2.

Аэрированные цементно-песчаные растворы представ­ ляют собой достаточно устойчивую эмульсию из воды, цемента, песка и специальной вспенивающей добавки. Их приготовляют из следующих материалов: портланд­ цемента марки 300, песка речного с модулем крупности 2,7, предварительно просеянного через сито с ячейками 3 мм, вспенивающей добавки СПС — алкилбензосульфоната с содержанием натриевых алкилбензольфокис-

лот 49,96%.

58

Для покрытия поверхностей безобделочных тоннелей применяют аэрированные смеси двух составов: смесь № 1 для инъекций в трещины и нанесения первого слоя; смесь № 2 — для второго, выравнивающего слоя (см. таблицу).

нием ломов, кирок, кувалд, затем сжатым воздухом очи­ щают поверхность и отмывают ее водой со щелочью для удаления сажи п пыли.

Перед нанесением покрытия поверхность дополни­ тельно увлажняют водой. Работы по нанесению покры­ тия выполняет бригада из трех рабочих по загрузке сме­ сителя, дизелиста, обслуживающего механизмы, и сопловщика.

Аэрированный цементно-песчаный раствор приготов­ ляют следующим образом. В барабан смесителя зали­ вают необходимое количество воды и засыпают вспени­ вающую добавку. После запуска двигателя образуется пена, которая поднимается до уровня верхнего края ба­ рабана смесителя. Специальные перемеливающие ло­ патки приводят пену во вращательное движение и перемещают ее сверху вниз вдоль вала, что создает попе­ речное завихрение и проникновение воздуха в пену. Пе­ ну перемешивают в течение 1 мин. В барабан вначале подают песок, а затем цемент. После загрузки всех ком­ понентов за счет аэрации в течение 4 мин получается раствор необходимой плотности. Микроскопические воз­ душные пузырьки, образующиеся при аэрации рас­ твора, действуют как пластификатор, заменяя в смеси

59