Размеры железнодорожных насыпей и выемок. Нормативные требования

Нормативные требования. В общем случае поперечные профили насыпей и выемок определяют на основе проектирования. Такие профили детально изучаются в курсе железнодорожного пути и разрабатываются для сложных условий применения. Для обычных условий огромный опыт железнодорожного строительства позволил выработать наиболее рациональные очертания поперечных профилей и размеры, приобретшие нормативное значение. Такие профили называются типовыми.

В обычном железнодорожном строительстве преимущественное применение находят типовые поперечные профили. Геометрической основой поперечника земляного полотна является фигура трапеции (рис. 3.6). В насыпях меньшее основание трапеции, располагаемое вверху, соответствует нормативному размеру b₀ основной площадки (табл. 3.3).

Рис. 3.6. Поперечники земляного полотна на насыпи (а) и в выемке (б)

Уширение земляного полотна в кривых для размещения балластной призмы, имеющей большие размеры, чем в прямых, вследствие возвышения наружного рельса, делают с внешней стороны кривой. Переход от нормальной ширины к увеличенной осуществляют постепенно в пределах переходных кривых. На двухпутных линиях к размеру 60 добавляют междупутное расстояние 4,1 м, а в кривых — дополнительно уширение, обеспечивающее соблюдение габарита.

Откосы насыпей типовых поперечных профилей в большинстве случаев делают крутизной 1:1,5. Лишь насыпи из слабовыветривающихся скальных пород при высоте h < 6 м разрешается устраивать с откосами крутизной 1:1,3. Насыпи же из мелких песков должны иметь пологие откосы крутизной не менее 1:2.

Более высокие насыпи устраивают с переломом крутизны и в нижней части при 6 ≤ h ≤ 12 закладывают уположенные откосы крутизной 1:1,75. При общей высоте насыпи свыше 12 м, как и в сложных условиях, поперечный профиль устанавливают на основе проектирования. Насыпи из пылеватых грунтов районах избыточного увлажнения и из одноразмерных мелких песков делают в верхней части высотой до 6 м с откосами крутизной 1:1,75, а в нижней —1:2.

В выемках меньшее основание трапеции располагается внизу. Ширина полностью разработанной выемки в уровне трассы (бровок основной площадки) составляет

где б_кв — ширина кювета поверху; в наиболее типичных случаях б_кв = 2,2 м; b_n — ширина закюветной полки.

В скальных выемках иногда делают кюветы особых очертаний; размеры их приведены в нормах типовых документов. Закюветные полки шириной 1...2 м устраивают в выемках, разрабатываемых в мелких и пылеватых песках, пылеватых глинистых грунтах, лёссах и лёссовидных грунтах, а также в сильновыветривающейся скале. В обычных условиях полки отсутствуют (b_n = 0).

Крутизну откосов выемок чаще всего принимают равной 1:1,5. В скальных породах откосы делают круче; в слабовыветривающейся скале допускаются откосы крутизной до 1:0,2. Положе обычных крутизной до 1:10 делают откосы выемок в мелких, например, барханных, песках.

Влияние на размеры поперечника глубины выемок и высоты насыпей. Размер h — глубину выемки или высоту насыпи — определяют в вертикальном сечении, проходящем через ось основной площадки и ограниченном сверху для выемки положением воображаемой (бывшей), а для насыпи — положением действительной земной поверхности.

Будем для простоты полагать, что эта поверхность плоская и имеет наклон с показателем крутизны m_к, т. е. рассматриваемый поперечник находится на косогорном участке.

Исходя из приведенного на рис. 3.6, 6 расположения координатных осей запишем уравнение прямой для линии откоса выемки

Знак «плюс» принимают для нагорной, знак «минус» — для подгорной части поперечников выемки. Для линии косогора

В точках нулевых работ — пересечения указанных прямых — z₀ = z_x, следовательно.

При знаке «плюс» в знаменателе получаем абсциссу точки нулевых работ У_он для нагорной стороны, при знаке «минус» У_ов — для подгорной стороны. При отсутствии косогорности m_к=ос, поэтому