Введение

Сооружение земляного полотна является одним из наиболее трудоемких и дорогостоящих видов работ железнодорожного строительства. В зависимости от района строительства на него приходится от 20 до 30 % полной сметной стоимости. Этот, так называемый, «срокообразующий» вид работ существенно влияет на общую продолжительность строительства.

При проектировании и производстве земляных работ должны быть соблюдены следующие требования:

• прочность и устойчивость земляного полотна, обеспечиваемые правильным выбором грунтов, их взаимным расположением, способами отсыпки и уплотнения;

• соответствие поперечных профилей земляного полотна требованиям [15];

• минимальная трудоемкость и стоимость, достигаемая путем рационального распределения земляных масс, выбором наиболее эффективных типов землеройных модулей на основе технико-экономического обоснования или сравнения по энергоемкости;

• выполнение земляных работ в соответствии с установленным графиком;

• соблюдение правил техники безопасности и охраны окружающей среды.

Цель данных методических указаний – облегчить работу студентов в период

разработки курсовых и дипломных проектов, связанных с проектированием и производством земляных работ. Представленный материал соответствует требованиям действующих инструкций и нормативов, современному уровню развития производства. Следует отметить, что речь идет о строительстве в районах с нормальными климатическими, геологическими и гидрологическими условиями.

1. Технические параметры земляного полотна

Основными документами при проектировании земляных работ являются продольный профиль, на котором указаны рабочие отметки насыпей и выемок, кривые участки пути, растительность в пределах полосы отвода, и поперечные профили земляного полотна.

Категория линии, район строительства, вид грунта, срок производства работ приводятся в задании, прилагаемом к проекту. Технические параметры конструктивных элементов земляного полотна определяются в соответствии с СТН Ц – 01 – 95 «Железные дороги колеи 1520 мм».

Определение основных технических параметров земляного полотна (см. рис. 1.1, 1.2) заключается в:

а) установлении ширины основной площадки земляного полотна возводимого участка железнодорожной линии;

б) определении уширения земляного полотна в кривых участках пути;

в) определении крутизны откосов насыпей и выемок.

1. Установление ширины основной площадки земляного полотна

Основная площадка земляного полотна характеризуется шириной и формой поверхности, зависящими от категории линии, вида грунтов и количества путей.

Верх однопутного и двухпутного земляного полотна из хорошо дренирующих грунтов устраивается горизонтальным. Верх земляного полотна станционных площадок из скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтов также устраивается горизонтальным. Поперечное очертание верха однопутного земляного полотна (сливную призму) из недренирующих грунтов без защитного слоя следует проектировать в виде трапеции шириной поверху 2,3 м, высотой 0,15 м и основанием, равным ширине основной площадки земляного полотна, а поперечное очертание верха земляного полотна, сооружаемого под два пути, - в виде треугольника высотой 0,2 м и основанием, равным ширине основной площадки земляного полотна (рис.1.3).

Поперечное очертание верха земляного полотна станционных площадок в зависимости от числа путей и вида грунта проектируется односкатным или двускатным, при значительной ширине площадки допускается применять пилообразный поперечный профиль (см. рис. 1.4).

Ширину основной площадки земляного полотна новых железных дорог на прямых участках пути в пределах перегонов следует принимать по нормам, приведенным в таблице 1.1. При наличии защитного слоя под балластной призмой значения для недренирующих грунтов уменьшаются на 0,4 м; измеряется она в уровне проектной бровки, превышающей профильную бровку на 0,15 м. Расстояние от оси вновь укладываемого второго, третьего или четвертого пути до бровки земляного полотна следует принимать не менее половины ширины основной площадки земляного полотна, указанной в таблице 1.1 для первой и второй категорий магистральных линий.

Минимальная ширина обочин со стороны противоположной расположению проектируемого второго пути должна быть не менее 0,5 м. Если эта норма не обеспечивается, допускается увеличивать расстояние между существующим и проектируемым главными путями.

Ширину земляного полотна многопутных железных дорог следует назначать с учетом уширенного расстояния между осями второго и третьего путей, которое устанавливается на основании [15]. Ширину земляного полотна в случае размещения путей в разных уровнях следует устанавливать расчетом. Ширину земляного полотна на раздельных пунктах устанавливают, исходя из проектируемого путевого развития. При этом расстояние от оси крайних станционных путей до бровки земляного полотна должно быть не менее половины ширины, приведенной в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Категория железнодорожной линии	Число главных путей	Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках пути, м, при использовании грунтов
		глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем, скальных легковыветривающихся, песков недренирующих, мелких и пылеватых	скальных слабовыветривающихся, крупнообломочных с песчаным заполнителем и песков дренирующих* (кроме мелких и пылеватых)
1	2	3	4
Скоростные и особо грузонапряженные, I	2	11,7	10,7
I и II	I	7,6	6,6
III	I	7,3	6,4
IV	I	7,1	6,2

*К дренирующим, по условиям работы земляного полотна, следует относить грунты, имеющие при максимальной плотности по стандартному уплотнению коэффициент фильтрации не менее 0,5 м/сут и содержащие в гранулометрическом составе не более 10% частиц размером менее 0,1 мм. Допускается с согласия заказчика при соответствующем технико-экономическом обосновании применять в качестве дренирующего грунта пески мелкие и пылеватые с коэффициентом фильтрации не менее 0,5 м/сут.

Примечания:

1. Ширина земляного полотна (табл. 1.1) измеряется: при грунтах, указанных в графе 3, - в уровне профильной бровки; при грунтах, указанных в графе 4, - в уровне проектной бровки.

2. Ширину земляного полотна насыпей, возводимых на слабых основаниях, и насыпей, возводимых с запасом на осадку, следует устанавливать с расчетом обеспечения требуемых размеров после полной осадки.

Рис. 1.4. Поперечные сечения основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах (цифрами обозначены номера путей)