Билет № 12 Балластный слой: назначение, требования к нему, материалы балластного слоя. Типовые поперечные профили

Назначение: служит основанием для подрельсовых опор, выполняя роль амортизатора между РШР и ЗП, воспринимает давление от опор, упруго перерабатывает их, обеспечивает продольною и поперечную устойчивость РШР, отводит воду от РШР, создает возможность выправки РШР в плане и в профиле (рихтовка).

Требования: прочность (балласт не должен дробиться и крошиться при уплотнении), не терять устойчивость при намокании, не ухудшать свойств при замерзании и оттаивании, быть дешевым и долговечным.

Балластный материал по происхождению, размерам частиц и их форме подразделяется на: щебеночный, гравийный, асбестовый, гравийно-песчаную смесь.

Щебеночный балласт-лучший балласт : щебень представляет собой продукт искусственного дробления изверженных магматических пород (гранит, базальт, диорит) со средней плотностью = 2,4 г/см³. Размер фракций применяемого щебня 25-60 мм. Форма кубовидная. Прочность щебня – его основной показатель. От величины прочности зависит интенсивность накопления остаточных деформаций. Прочность характеризуется истираемостью щебня при испытании в полочных барабанах, сопротивляемостью удару при испытаниях на копре. Щебень отвечает всем вышеперечисленным требованиям, является лучшим из современных балластов, применяется на участках 1-5 классов. Недостаток – засоряемоть.

Асбестовый балласт: представляет собой песчано-гравийную смесь из отсевов дробления серпентинитов, при этом процентное содержание асбестовых волокон не менее 1,5%. Асбестовый балласт – это отходы асбестового производства. В асбестовом балласте благодаря волокнам асбеста после увлажнения и уплотнения между зернами горной породы образуются структурные связи, а по поверхности балластной призмы – корка, непроницаемая для воды и засорителей., благодаря чему в балластной подушке образуется постоянный температуро - влажностный режим.

Недостатки: невозможность повторного использования, опасность для здоровья, неудовлетворительность работы при содержании асбеста <1%.

Гравийный балласт. Гравийно-песчаная смесь: применяется на путях 5 класса и в качестве балластной подушки. Представляет собой продукт естественного разрыхления горных пород. В зависимости от зернового состава делится на: гравийный (фракция 5-60 мм.) и гравийно-песчаную смесь (фракция 0,16-5 мм.). Очень дешевый и технологичный.

Типовые поперечные профили балластной призмы:

- однослойный(любые кроме щебеночного);

- двухслойные(щебеночный или асбестовый поверх песчаной или гравийно-песчаной подушки);

- трехслойные (в местах интенсивного засорения балласта)

Назначение балластной подушки: препредотвращение засорения щебня грунтом земляного полотна, предотвращение пересыхания и переувлажнения основной площадки ЗП. (в последнее время в качестве разделительного слоя стали применять биотекстиль)

Поверхность балластной призмы в прямых участках планируется горизонтально, в кривых при возвышении наружного рельса более 100 мм имеет ступенчатое очертание. При этом поверхность балластной призмы должна быть ниже поверхности деревянной шпалы на 3 см и в одном уровне со средней частью при ж/б шпалах.

Уклон откосов призмы должен быть не круче 1:1,5, а песчаной подушки 1:2.

От толщины щебеночного слоя зависит напряженное состояние балластной призмы и деформируемость подушки. Максимальная толщина щебеночного слоя 40 см.

От ширины плеча d зависит сопротивляемость поперечному сдвигу РШР и стабильность пути в вертикальной плоскости.

Под балластным слоем при необходимости устраивается разделительный слой из синтетических нетканых материалов.

Срок службы щебеночного балласта – срок службы между его очистками, который зависит от загрязненности в % по массе и количества выплесков и определяется в зависимости от класса.

Количество выплесков – это количество шпал в % на 1 км пути, где балласт потерял фильтрационную способность и устойчивость.

Типовые поперечные профили балластной призмы

Классы пути	Толщина слоя балласта в подрельсовой зоне, Н, см.	Ширина плеча балластной призмы, С, см.	Толщина балластной подушки, Нn, см	Минимальная ширина обочины земляного полотна, d, см.
1, 2	35/40	40/45	20	50 (40)
3	35/40	35/40	20	50 (40)
4	25/30	25/40	20	40
5	20/20	20/40	15	40

Примечание: в числителе – для деревянных шпал, в знаменателе для ж/б.