книги из ГПНТБ / Шубин, М. А. Подготовительные работы при сооружении земляного полотна железной дороги
.pdfВ ПОМОЩЬ СТРОИТЕЛЯМ
БАМ
М. А. ШУБИН
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ
РАБОТЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974
УДК 625.122
Подготовительные работы при сооруже нии земляного полотна железной дороги.
Ш у б и н М. А., |
М., «Транспорт», |
1974, с. |
80. |
|
В |
настоящей |
книге рассмотрены |
со |
|
став |
и технология выполнения |
работ |
по |
|
восстановлению |
и закреплению |
трассы |
и |
разбивке земляного полотна перед его со оружением, а также технология механизи рованных земляных работ при устройстве нагорных и водоотводных канав и подго товке оснований под насыпи в различных условиях. Отражены особенности выпол нения этих работ в сложных топографиче ских и геологических условиях, характер ных для районов пролегания трассы БАМ.
Рис. 30, табл. 4.
Гос. публичная научно-техническая
библиотека
Э К З Е М П Л Я Р ЧИТАЛЬН О ГО ЗА Л А
31802-557 Ш049(01)-74 БЗ-74-15-74
(g) Издательство «Транспорт», Ш14
ПРЕДИСЛОВИЕ
Трасса Байкало-Амурской магистрали протяженностью около 3200 км будет проложена в горнотаежной местности и пересечет несколько горных хребтов. Магистраль на про тяжении почти половины длины будет расположена в зоне вечной мерзлоты и около l/s трассы пройдет по марям и бо лотам.
На Байкало-Амурской магистрали предстоит построить более 3000 искусственных сооружений, из них 142 больших моста, в том числе мосты через полноводные реки Лену, Зею, Амур и другие. В торных хребтах намечено проло жить крупные тоннели. Объем грунтов, которые предстоит переместить при сооружении земляного полотна, составит около 300 млн. м3, из них более половины — скальные и мерзлые грунты.
Земляное полотно БАМ является сложным, трудоем ким, и дорогостоящим инженерным сооружением. На его долю приходится более четверти общей стоимости строи тельства магистрали.
Темп, стоимость строительных работ, трудоемкость воз ведения земляного полотна и качество его сооружения во многом зависят от своевременного выполнения подготови тельных работ, к которым относятся:
восстановление и закрепление трассы железной дороги, разбивка и закрепление полосы отвода и находящихся за
еепределами площадей для размещения карьеров; удаление мелколесья, кустарника, пней и крупных
камней;
3
детальная разбивка земляного полотна; устройство землевозных дорог; -
устройство нагорных, водоотводных и других канав; подготовка оснований под насыпи; выполнение комплекса подготовительных работ по со
оружению земляного полотна в зимнее время; осушение заболоченных и переувлажненных участков
для возведения земляного полотна.
В книге отражены особенности выполнения подго товительных работ при сооружении земляного полотна в мерзлых, полускальных и скальных грунтах, на болотах, марях, участках с подземными льдами и каменных россы пях.
I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ
З е м л я н о е п о л о т н о |
представляет |
собой грунтовое |
||||||||
инженерное сооружение, |
предназначенное |
для укладки |
||||||||
верхнего строения пути. Земляное полотно состоит из |
н а |
|||||||||
с ыпе й , |
в ы е м о к , |
в о д о о т в о д н ы х |
у с т р о й с т в , |
а |
||||||
также з а щ и т н ы х , |
у к р е п и т е л ь н ы х |
и других |
с о - |
|||||||
о р у ж е н и й . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
На косогорах земляное |
полотно иногда |
устраивают |
в |
|||||||
виде |
п о л у н а с ы п е й и п о л у в ы е м о к . |
Места перехода |
||||||||
земляного полотна |
из насыпи в выемку, |
где земляное по |
||||||||
лотно на коротком протяжении |
находится в уровне с зем |
|||||||||
ной |
поверхностью, |
называют |
н у л е в ы м и |
м е с т а м и . |
||||||
Для сооружения земляного полотна используют разно |
||||||||||
образные |
грунты, которые |
подразделяют |
на следующие |
виды:
скальные, получаемые посредством разрушения скаль ных пород, залегающих в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива;
крупнообломочные, залегающие в естественных усло виях в виде аллювиальных и делювиальных отложений или россыпей;
песчаные; глинистые.
С к а л ь н ы е грунты различают по сопротивлению сжа тию, растворимости и размягчаемое™ в воде, а также под верженности выветриванию. Показатели сопротивления сжатию и растворимости скальных грунтов, используемых для земляного полотна, не нормируются.
5
Т а б л и ц а 1
Характеристика крупнообломочных |
и песчаных грунтов |
по |
|||
содержанию частиц |
|
|
|
|
|
|
|
размер частиц |
Содержание час |
||
|
Виды грунтов |
тиц основных |
|||
|
основных фракций |
фракций в % от |
|||
|
|
в мм |
|
общего веса |
|
|
|
|
|
сухого грунта |
|
К р у п н о о б л о м о ч н ы е |
|
|
|
|
|
Грунт глыбовый (при преобладании |
Крупнее 200 |
Более 50 |
|||
окатанных камней— валунный) . . . |
|||||
Грунт щебенистый (при преобладании |
» |
|
» |
50 |
|
окатанных частиц— галечниковый) . |
10 |
||||
Грунт дресвяный (при преобладании |
» ' |
2 |
» |
50 |
|
окатанных частиц — гравийный) . . |
|||||
П е с ч а н ы е |
|
|
|
|
|
Песок гравелистый................................ |
Крупнее 2 |
Более 25, но ме |
|||
» |
крупный |
» |
0,5 |
нее 50 |
|
Более 50 |
|||||
;» |
средней крупности.................... |
» |
0,25 |
» |
50 |
» |
мелкий ........................................ |
» |
0,1 |
» |
75 |
» |
пылеватый.................................... |
» |
0 ,1 |
Менее 75 |
По степени выветриваемое™ скальные |
грунты разде |
ляют на с л а б о в ы в е т р и в а ю щ и е с я |
и л е г к о в ы - |
в е т р и в а ю щ и е с я . |
|
К р у п н о о б л о м о ч н ы е и п е с ч а н ы е |
грунты в за |
висимости от их зернового состава разделяют на виды, ука занные в табл. 1.
По степени водопроницаемости грунты, используемые для железнодорожных насыпей, разделяют на дренирую щие и недренирующие.
К дренирующим грунтам относят скальные и крупно обломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средней крупности, а также пески мелкие и пылеватые, удовлетво ряющие одному из следующих условий: коэффициент
6
фильтрации грунта (скорость протекания воды через грунт за сутки) должен быть ^ 0 ,5 м/сутки; содержание (по ве су) частиц размером меньше 0,1 мм должно быть *£Л5°/о, в в том числе размером менее 0,005 мм — =512%.
К н е д р е н и р у ю щ и м грунтам относят глинистые грунты, а также мелкие пески, не удовлетворяющие выше указанным условиям.
Г л и н и с т ы е грунты в зависимости от их зернового состава и числа пластичности подразделяются на супеси, суглинки и глины.
Ч и с л о м п л а с т и ч н о с т и wB называют разницу меж ду влажностью на границе текучести wT и влажностью на границе раскатывания дор. Г р а н и ц е й т е к у ч е с т и назы вают весовую влажность теста, изготовленного из грунта и воды, при которой специальный балансирный конус погру жается в образец под действием собственного веса на глу бину 10 мм за время 5 с. Г р а н и ц е й р а с к а т ы в а н и я называют такую весовую влажность грунта, при которой грунтовое тесто, раскатываемое в жгутик толщиной 3 мм, начинает разламываться. Значение границы текучести и границы раскатывания определяют в лабораторных усло виях.
Глинистые грунты различных видов имеют следующие значения числа пластичности:
С у п е с ь ................ |
1 |
^ |
и>п5^ 7 |
||
Суглинок легкий . |
7 |
< |
a>„s£l2 |
||
» |
тяжелый |
12 |
< |
wn <g 17 |
|
Глина песчанистая |
17 < |
г»п ^ |
27 |
||
» |
жирная . . |
|
|
&'п > |
27 |
Земляное полотно сооружают по заранее разработан
ным проектам, составной частью которых |
являются про |
дольный и поперечные профили земляного полотна. |
|
П о п е р е ч н ы м п р о ф и л е м земляного |
полотна назы |
вают его поперечный разрез вертикальной плоскостью, пер пендикулярной продольной оси пути.
7
В обычных условиях и из обычных грунтов земляное по лотно сооружают по типовым, поперечным профилям (рис. 1). К настоящему времени институтом Мосгипротранс издан Альбом, в который внесены около 40 типов попереч ных профилей для различных условий.
Верхнюю часть насыпи или дно выемки, на которые ук
ладывают |
балластный слой, |
называют о с н о в н о й |
п л о |
щ а д к о й |
земляного полотна. |
Полоса поверхности |
земли, |
на которую опирается насыпь, |
носит название о с н о в а н и я |
на с ыпи .
Линия пересечения основной площадки насыпи с ее от
косом образует б р о в к у н а с ып и , а линия пересечения |
|||
основной |
площадки |
выемки с |
путевым откосом кювета — |
б р о в к у |
в ы е м к и . |
В общем случае эти бровки называют |
|
бровками земляного полотна. |
|
||
Расстояние между бровками |
основной площадки при |
нимают за ширину основной площадки или ширину земля ного полотна. Ширина основной площадки насыпей и выемок одинакова и зависит от категории дороги, числа путей и вида грунтов.
Ширина земляного полотна, установленная Указаниями по проектированию земляного полотна железных и автомо бильных дорог СН 449-72, приведена в табл. 2.
К а т е г о р и ю железной дороги определяют в зависи мости от значения ее в общей сети железных дорог СССР, а также характера, размеров и темпа роста перевозок.
БАМ отнесена к железным дорогам I категории, для которых ширина земляного полотна в глинистых грунтах равна 6,5 м, а в скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих — 5,8 м.
Земляное полотно в кривых участках с внешней сторо ны проектируют с у ш и р е н и е м , величину которого при нимают в зависимости от радиуса кривой (табл. 3). Это уширение вызывается тем, что наружный рельс уклады вают выше внутреннего за счет увеличения толщины бал ластного слоя также с внешней стороны.
8
ю
|
Сливная призма |
|
Верма со стороны |
v\? |
|
БудущегоЛ, пути |
||
Резерв шириной по |
* |
У ф т |
^дну менее 10,0 |
У£±~ |
насыпи |
о,оуОснование насыпи
Подошва(граница) относа насыпи
§§<§ банкет tie менее 1,о
0,02-0М ' '
^ОсноВпая площадка
X
=±0,1В
|
откоса / |
. |
’ Подошва откоса пасы-/ |
||
пи |
Внутренняя |
дроака резерва Бровка откоса
''Не менее"
Не менее О,В 0,6 tieменее 0,3
. . в',в А | /Н е менее 0,0 Славная призма\/
Бровка выемка
Полевая Бровка резерва
Шльер
; менее 5,0
Подосива кавальера
Рис. 1. Типовые поперечные профили земляного полотна:
а - насыпи; б - выемки (значениятдля откосов кавальеров и банкетов принимаются в пределах 1.5^2