🗊Презентация Роль и значение земляного полотна в обеспечении надежной работы железных дорог. Основные требования к земляному полотну

Место учебной дисциплины: Место учебной дисциплины: относится к базовой части профессионального цикла. Предшествующие дисциплины: - инженерная геология, - железнодорожный путь (верхнее строение), механика грунтов. Учебно-методическое и информационное обеспечение А) Учебная Железнодорожный путь/ учебник. Под ред. Е.С. Ашпиза. Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2013. Расчеты и проектирование железнодорожного пути/учебное пособие. Под ред. В.В. Виноградова и А.М. Никонова. М.: Маршрут, 2003.

Б) Нормативная Б) Нормативная - Технический регламент «О безопасности зданий и сооружений», 2009 Технический регламент «О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта», 2011 СП 238.1326000.2015 Железнодорожный путь ГОСТ 25100–2011 Грунты. Классификация - СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83 - СП 25.13330.2012 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88 - СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. Актуализированная редакция СниП 22-02-2003

Определение

Предъявляются основные требования: Предъявляются основные требования: 1) По прочности, устойчивости и техническому состоянию на всем протяжении железнодорожного пути должно обеспечивать безопасное движение поездов с наибольшими скоростями в пределах допустимого уровня риска. При этом конструкции земляного полотна и его сооружений должны выдерживать по техническому состоянию природные и техногенные воздействия и нагрузки в течение срока эксплуатации железнодорожного пути до его реконструкции или капитального ремонта. 2) Должно обеспечивать стабильность положения верхнего строения пути в плане и профиле при заданных весах, осевых нагрузках, грузонапряженности и скоростях движения поездов в течение всего срока эксплуатации железнодорожного пути до его реконструкции или капитального ремонта.

3) Требования по допустимым деформациям в уровне основной площадки земляного полотна приведены в таблице

Эксплуатационные требования 1) по надежности обеспечение: - длительной эксплуатации с минимальными отказами при расчетной грузонапряженности железнодорожного пути и максимальной расчетной скорости движения поездов; - по всему протяжению железнодорожного пути допустимого уровня риска независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания и возможных неблагоприятных природных условий; 2) по ремонтопригодности обеспечение: быстрой возможности устранения неисправностей техническим обслуживанием и ремонтом.

Показатели земляного полотна прочность грунтов: их способность воспринимать действующие нагрузки без разрушения; устойчивость конструкции: его способность сохранять равновесие грунтовых масс при воздействии внешних нагрузок и гравитационных сил; надежность: его способность работать без отказов в течение заданного срока эксплуатации; безопасность: его способность работать без опасных отказов в течение заданного срока эксплуатации; долговечность: его способность сохранять свои эксплуатационные свойства в течение заданного срока эксплуатации; стабильность: его способность сохранять прочность и устойчивость в течение длительного срока; дефект: отступление геометрических размеров земляного полотна или его строения от современных технических норм; деформация: изменения во времени первоначальной формы, размеров и литологического строения земляного полотна, вызываемые неблагоприятным воздействием природных и техногенных факторов.

Природные условия Сложные природные условия: наличие специфических по составу и состоянию грунтов и (или) риска возникновения (развития) опасных природных процессов и явлений на территории, по которой проходит железнодорожная линия; специфические грунты: грунты, обладающие специфическими свойствами, которые под действием природных факторов или динамической нагрузки изменяют свои прочностные или деформационные характеристики; опасные природные процессы и явления: землетрясения, сели, оползни, лавины, подтопление территории, ураганы, смерчи, эрозия почвы и иные подобные процессы и явления, оказывающие негативные или разрушительные воздействия на здания и сооружения.

Сложные природные условия для земляного полотна подразделяют на: Сложные природные условия для земляного полотна подразделяют на: сложные инженерно-геологические условия: наличие в земляном полотне или его основании специфических грунтов и (или) риска возникновения (развития) опасных геологических процессов и явлений на территории, по которой проходит железнодорожная линия; сложные топографические условия: участки железнодорожной линии, где по условиям рельефа имеются рабочие отметки земляного полотна, превышающие 12 м, либо участки, расположенные на склонах с крутизной превышающей 1:5

Состав земляного полотна Земляное полотно: комплекс инженерных сооружений, в состав которого входит: собственно земляное полотно (насыпи, выемки, нулевые места и т.д.) и его сооружения: водоотводные – для сбора и отведения от земляного полотна поверхностных и грунтовых вод (канавы, лотки, дренажи и т.д.); противодеформационные – для предупреждения появления деформаций нового земляного полотна или стабилизации деформирующегося эксплуатируемого земляного полотна (контрбанкеты и бермы, сооружения из свайных и армогрунтовых конструкций, теплоизолирующие покрытия и т.д.); защитные – для сохранения земляного полотна от разрушения, повреждений и загромождения в результате действия опасных природных явлений и процессов (подпорные и волнобойные стены, противолавинные и противоселевые сооружения и т.д.); укрепительные – для защиты поверхностей земляного полотна и его сооружений от водной и ветровой эрозии в том числе от размыва поверхностными водами (плитные покрытия, каменные наброски и т.д.).

Поперечный профиль и его элементы Земляное полотно – линейное сооружение, поэтому основным в конструкции является поперечный профиль – инженерно-геологический разрез, перпендикулярный продольной оси железной дороги. Элементы профиля: основная площадка: Верх земляного полотна, включающий в себя границу раздела балластного слоя нормируемой толщины и грунтов земляного полотна, а также обочины; обочина: Часть основной площадки, располагающаяся между подошвой откоса балластной призмы и бровкой земляного полотна; откосы: Боковые поверхности, соединяющие элементы земляного полотна (основная площадка насыпи, водоотводы или закюветные полки выемки) с естественной земной поверхностью; бровка: Линия сопряжения поверхностей обочины и откоса насыпи или в выемках внутреннего откоса кювета; основание насыпи: часть геологической среды под насыпью, на которую распространяется нагрузка от веса верхнего строения пути и насыпи, а также воздействие от подвижного состава.

Конструкции земляного полотна Тип поперечного профиля (конструкции) земляного полотна определяется положением линии основной площадки земляного полотна относительно естественной поверхности земли.

Определения конструкции насыпь: конструкция земляного полотна, при которой обе его бровки возвышаются над земной поверхностью; выемка: конструкция земляного полотна, при которой обе его бровки заглублены относительно земной поверхности; нулевое место: переходный участок земляного полотна от насыпи с высотой одного из откосов до 1 м к выемке с высотой её откоса до 1 м; полунасыпь: конструкция земляного полотна на косогоре, имеющая с одной стороны откос насыпи, а с другой бровку основной площадки, лежащую на поверхности земли; полувыемка: конструкция земляного полотна на косогоре, имеющая с одной стороны откос выемки, а с другой бровку основной площадки, лежащую на поверхности земли; полунасыпь-полувыемка: конструкция земляного полотна на косогоре, у которой, основная площадка образована частично подсыпкой, а частично срезкой грунта земной поверхности;

Схемы типов конструкций а) г) б) д) в) е) 1- основная площадка; 2 – естественная поверхность земли; 3 – ось пути.

Групповые и индивидуальные решения При проектировании поперечных профилей применяют: - для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями - групповые (типовые) решения; - для ряда участков со сложными, но многократно повторяющимися на рассматриваемой линии инженерно-геологическими условиями - групповые решения; для участков со сложными условиями – индивидуальные решения. Групповые решения для участков с простыми условиями принимают по нормам без обоснования их инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям. Для групповых решений в сложных условиях на основании выполненных расчетов для группы однотипных объектов вносят уточнения относительно типовых решений и не требуют индивидуального обоснования для каждого объекта. Для индивидуальных решений на каждом объекте производят детальные инженерно-геологические изыскания, определяют физико-механические и прочностные характеристики грунтов и принимаемые решения обосновывают инженерными расчетами.