Классификация сооружений земляного полотна

Исходя из условий функционирования земляное полотно, как техническая система, представляет собой комплекс инженерных сооружений, состоящий из основных и сопутствующих объектов, а так же различных мероприятий нацеленных на повышение устойчивости земляного полотна. Те из них, что непосредственно воспринимают через элементы верхнего строения пути поездную нагрузку, называются основными. К сооружениям инженерной защиты или сопутствующим устройствам относятся сооружения, обеспечивающие отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного полотна, а так же устройства защиты земляного полотна от природных геофизических процессов. К мероприятиям относятся устройства защитных покрытий подбалластной зоны и откосных зон, армирующие и усиливающие устройства откосных и опорных зон, торфоприемники, различные подушки и т. д.

На рис. 2 представлено одно из основных сооружений земляного полотна и наиболее часто применяемые с ним сопутствующие устройства. Для насыпей это – бермы, продольные водоотводные канавы или резервы (из резервов берется грунт для возведения насыпей), для выемок это – кюветы, банкеты и забанкетные канавы (для отвода воды с обреза выемки), кавальеры (для складирования лишнего грунта), нагорные канавы.

Рис. 2. Полунасыпь-полувыемка (структурные элементы): 1 – полоса отвода; 2 – водоотводная канава;

3 – берма; 4 – основание насыпи; 5 – основание (подошва) откоса; 6 – откос насыпи;

7 – бровка насыпи; 8 – основная площадка; 9 – сливная призма; 10 – обочина; 11 – бровка выемки; 12 – кювет;

13 – откос выемки; 14 – откосная бровка; 15 – банкет; 16 – забанкетная канава;

17 – кавальер; 18 – откос кавальера; 19 – обрез; 20 – нагорная канава

К основным типам земляного полотна относятся насыпи (НС), выемки (ВМ), нулевые места (НМ), полувыемки (ПВ), полунасыпи (ПН), полунасыпи-полувыемки (ПН ПВ).Такое разделение определяется соотношением величин отметок бровок (О_бр), основной площадки (ОП) и отметок земли (О_зм). Насыпи имеют место тогда, когда О_бр > О_зм, для нулевых мест О_бр = О_зм, а для выемок соответственно О_бр < О_зм (рис. 3). При проектировании железных дорог рекомендуется насыпи и выемки устраивать высотой приблизительно 1–2 м. «Нулевые места» на профиле нежелательны из-за возможности занесения их снегом в зимнее время. Высота насыпей или глубина выемок может иметь величины до 25–30 м. При больших рабочих отметках насыпи обычно заменяют виадуками или эстакадами, а выемки – тоннелями. Полунасыпи, полувыемки и полунасыпи-полувыемки сооружают в основном в горных районах. Большая часть полунасыпи располагается полностью на насыпном грунте, полувыемки – на естественном грунте. В связи с тем, что у полунасыпи-полувыемки из-за неодинаковых условий прочности полотна под обеими рельсовыми нитями трудно обеспечить устойчивость откосов насыпной части, этот тип земляного полотна применяется редко.

Рис. 3. Комплекс основных объектов земляного полотна: а – насыпь; б – нулевое место; в – выемка; г – полувыемка; д – полунасыпь-полувыемка; е – полунасыпь