Повреждение земляного полотна

дефектов, повреждений и разрушений земляного полотна, причинах их возникновения и

способах предупреждения и ликвидации.

ликвидации
Практически редко наблюдаются деформации, повреждения и разрушения земляного полотна только

одного вида. Чаще появившаяся одна деформация или повреждение вызывает появление другого повреждения, например, деформация основной площадки насыпи может вызвать оползень откоса несколько видов повреждений могут произойти одновременно (размыв и оползание откоса пойменной насыпи).

в 1972 г. классификацию, по которой деформации, повреждения и разрушения

земляного полотна делятся на следующие виды деформации и повреждения основной площадки, повреждения откосов, повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна, повреждения и разрушения земляного полотна со слабым основанием, повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным воздействиям природных факторов. 

плотности грунтов основания насыпи может произойти оседание целой насыпи. Обычно в таких

случаях по мере уплотнения этих грунтов оседание насыпи затухает.
Повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным природным воздействиям. К таким повреждениям относятся размывы течением воды, повреждения волнами или льдинами, а также подмывы основания или откосов земляного полотна. Такие повреждения и разрушения земляного полотна происходят в тех случаях, когда его защитные укрепления или недостаточны, или сделаны неправильно, или неисправно содержатся.

образования оврагов следующие 
Повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным природным

воздействиям 
Долговременной службе автомобильной дороги без преждевременных деформаций и разрушений во многом способствуют прочность и устойчивость земляного полотна. Эти важнейшие показатели могут быть обеспечены только при обязательном и строгом соблюдении строительных норм и правил на сооружение земляного полотна.
Помимо разработки грунтов при устройстве земляного полотна автогрейдеры используют при работе с различными дорожно-стро-ительными материалами, применяемыми для смешивания с грунтом. Смеси грунта с органическими и минеральными материалами позволяют устраивать проезжую часть дороги с повышенной устойчивостью против разрушения от колес движущегося транспорта или подготавливать основание под усовершенствованное покрытие. 

движется с отрывом от дна — водопадом. Перепады могут быть

как одноступенчатые, так и многоступенчатые (рис. 31). В нижней части перепада устраивают водобойный колодец, который предохраняет сооружение от разрушения. При наличии водобойного колодца сила падающего потока воспринимается водой, покрывающей дно колодца. Перепады устраивают также у выхода канавы в овраг для предотвращения размыва его. Во всех случаях у склона в овраг водоотводную канаву отводят в сторону от земляного полотна.
Захватывая большие земляные массы, оползни могут вызвать разрушения пути разорвать земляное полотно и сдвинуть в сторону оторванную часть его или затормозить путь.

(воздуха, влаги, органического мира и т. п.), как-то износы рельсов, износы

и гниение шпал, разрушение частиц балластного материала, пластические деформации балластного слоя и земляного полотна, вымывание, выветривание балласта и выкрашивание плит или монолита, заменяющих шпалы, и т. п., должны быть минимальными, медленно протекающими во времени и наиболее равномерно проявляющимися по длине пути. 
Для предохранения откосов пойменных насыпей от ударного воз действия льдин и волн, если они не имеют надежной защитной одежды, применяют временные защитные меры, к числу которых относится покрытие откосов пучками фашин, камнем, кулями с песком. При начавшихся подмывах или размывах земляного полотна места разрушения забрасывают камнем, габионами, мешками, заполненными песком или грунтом. 

морозов применяют различные способы укрепления откосов (засев травой). 
Балластный слой. Обеспечивает равномерную передачу

давления от шпал на возможно большую поверхность земляного полотна, являясь упругой подушкой, смягчающей удары колес подвижного состава, а также отвод поверхностных вод от железнодорожного пути и содержание его в сухом состоянии, гарантирующем предохранение рельсов и скреплений от коррозии (разрушения), а шпал — от гниения.

на все дорожные сооружения. Вода издавна считалась злейшим врагом дорог.

Действительно, дорожникам, чтобы обеспечить нормальные условия эксплуатации дорог и сохранить их сооружения, приходится бороться с водой во всех ее видах, в условиях воздействия различных природных факторов. Дожди, ливни, потоки воды от таяния снега размывают земляное полотно, откосы, канавы, подмывают сооружения (лотки, подпорные стенки, трубы и т. д.) и приводят к нарушению их работы и преждевременным разрушениям. Проникая в поры бетона, камня, кирпичной кладки и в другие материалы сооружения

одежды при повышенной интенсивности движения или при движении автомобилей, вес которых

значительно больше расчетного, могут привести к преждевременному разрушению дорожной одежды даже при качественном земляном полотне.   Пучинные деформации и разрушения дорожных одежд происходят в весенний период при оттаивании грунта земляного полотна на дорогах с неблагоприятным водно-тепловым режимом, неудовлетворительно спроектированным и построенным земляным полотном, при движении тяжелых грузовых автомобилей.  

дефекты, влекущие за собой возникновение различных физико-химических вроцессов в земляном полотне, снижающих его прочностные

характеристики и уменьшающих устойчивость. Если не предупреждать эти процессы (иногда называемые болезнями земляного полотна) и не устранять их в самом начале, то могут произойти недопустимые де- рмации, повреждения и даже разрушения земляного полотна. Например, в запущенной, местами пересыпанной нагорной канаве может застаиваться вода и, как следствие, будут увлажняться грунты откоса выемки если этот процесс не устранить, Tif может произойти сплыв откоса выемки. 

способом — путем россыпи хлористого натрия (при температуре воздуха до минус 13°С), хлористого кальция (при температуре ниже минус 13°С)

или розлива 10—30%-ного раствора этих солей с расходом 1 —1,5 л/м2. Через 2—3 ч разрушенный снег или лед удаляют грейдером или механической щеткой, а оставшийся соляной раствор удаляют вручную щетками или резиновыми скребками.   Наибольшую опасность для устойчивости земляного полотна представляет вода, которая, проникнув, например, в тело насыпи, может нарушить связность грунта, резко понизить его устойчивость и привести к самым разнообразным деформациям, т. е. изменениям формы асыпи вплоть до ее разрушения. Поэтому одновременно с возведением насыпей и сооружением выемок устраивают водоотводы, которые собирают и удаляют воду от земляного полотна, предохраняя его от чрезмерного увлажнения.  

устраивают волноотбойные стены, буны и волноломы. Волноотбойные стены, подвергаясь воздействию волн, сами

довольно быстро разрушаются.  
Особенно большие повреждения высокие воды могут нанести насыпдм, расположенным на речных поймах, поэтому в пределах пойм проводят дополнительные осмотры земляного полотна, берм и дамб. Малейшее повреждение откосов, срыв одерновки или мостовой исправляют, не дожидаясь больших разрушений. При невысоком подтоплении размываемый участок укрепляют щитами из досок размером 3X1.5 м, пригруженными камнем (рис. 280).   Перечень работ по текущему содержанию пути в среднем по сети установлен статьей 181 Номенклатуры расходов железных дорог. В него входят выправка пути в профиле и плане, в том числе в местах с пучинами, регулировка зазоров, перешивка пути, содер жание и одиночная смена шпал и брусьев, рельсов и скреплений подкрепление и смазка болтов погрузка, выгрузка и транспорти ровка материалов верхнего строения, осмотр пути и его элементов исправление подуклонки рельсов, выправка перекошенных шпал содержание и пополнение балластной призмы, удаление засорителей из-под подошвы рельсов замена дефектных металлических частей стрелочных переводов регулировка шага пера и показаний стрелочного фонаря установка и обслуживание контрольных стрелочных замков, если они не связаны с системой СЦБ содержание изолирующих стыков содержание земляного полотна (очистка откосов и других мест полосы отвода от кустарника и валежника содержание в порядке лотков, отстойных колодцев, дренажей, штолен и других водоотводных устройств содержание в исправном состоянии обочин и кюветов исправление мелких сплывов и разрушений откосов насыпей и выемок, исправление мощения и другого укрепления откосов земляного полотна) содержание неохраняемых переездов ремонт путевых и сигнальных знаков работы по снего-, водо- и песко-борьбе в урочное время, в том числе установка, перестановка и уборка щитов содержание упоров балластных и земляных призм, закладных брусьев и габаритных ворот и др.  

3 о в а н и е — это происходящее

в зимний период, при переувлажнении грунтов земляного полотна, увеличение их в объеме за счет замерзшей воды, заполнившей поры и промежутки между частицами грунта, приводящее к подъему дорожной одежды по сравнению с уровнем покрытия в летний период. Увеличение в объеме насыщенных водой грунтов происходит при переходе воды в лед (как известно, при этом объем увеличивается на /п), который как бы раздвигает частицы грунта и вызывает увеличение объема земляного полотна и поднятие дорожной одежды и покрытия. Пучинообразование, вызывающее поднятие дорожной одежды сверх допустимой для данной конструкции величршы, приводит к значительным деформациям и даже разрушениям дорожных одежд.   При неудовлетворительном выполнении работ по возведению земляного полотна (недостаточное уплотнение, разнородные и некачественные грунты и т. д.) и при неучете гидрологических условий земляное полотно деформируется и приводит дорожную одежду не только к дефорхмациям, но и к разрушению.  
Проломы — разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката колес — происходят главным образом на одеждах нереходного типа, при недостаточной прочности их или при проходе слишком тяжелых автомобилей, при слабых или влажных грунтах земляного полотна.   На тех участках, где дорожные одежды недостаточно прочны и при пучинообразованиях возможно их разрушение, с осени рассыпают котельный шлак слоем до 15—20 см. Шлак, замерзая, образует ровную поверхность и в то же время служит теплоизО лирующим слоем, не допуская глубокого промерзания земляного полотна. Весной на период оттаивания грунтов шлаковый слой способствует распределению нагрузки от колес на большую площадь, предохраняя этим дорожную одежду от сосредоточенных нагрузок от колес автомобилей. Летом шлак применяют для укрепления обочин.  

пучинообразованиях возможно их разрушение, с осени рассыпают котельный шлак слоем до 15—20

см. Шлак, замерзая, образует ровную поверхность и в то же время служит теплоизО лирующим слоем, не допуская глубокого промерзания земляного полотна. Весной на период оттаивания грунтов шлаковый слой способствует распределению нагрузки от колес на большую площадь, предохраняя этим дорожную одежду от сосредоточенных нагрузок от колес автомобилей. Летом шлак применяют для укрепления обочин.   Весной работа службы ремонта и содержания дорог должна быть направлена на пропуск ледохода и паводка, на предохранение дорожных одежд от разрушений в результате пучинообразований и на приведение дорожных сооружений в нормальное состояние для возможности их эксплуатации в летний период. Если за период весеннего содержания дорог считать время со дня начала таяния снега (а работы надо начинать раньше) до окончательного оттаивания грунтов земляного полотна, то он будет колебаться от 50 до 100 дней. В некоторых южных районах в отдельные годы этот период занимает несколько дней. Обычно окончание всех весенних работ приурочивают к началу мая (кроме северных районов).   Во второй, отчасти в третьей, и тем более в первой климатической зоне весенний период является наиболее тяжелым для дорожных одежд, не имеющих достаточной толщины морозоустойчивого слоя. С того момента, как грунт под проезжей частью начал оттаивать и на протяжении всего периода пока полностью не оттает и донник не будет ликвидирован, дорожная одежда находится в критическом состоянии. В этот период дорожная одежда, имеющая недостаточную толщину, может быть уподоблена плоту, плавающему на разжиженном грунте. После оттаивания грунта и перехода всего льда в воду объем, занятый водой, становится меньше, чем занимаемый льдом, вода просачивается вниз и происходит опускание дорожной одежды на прежнее место, которое она занимала до начала пучинообразования при замерзании грунта. Если земляное полотно было сложено из однородных и одинаково уплотненных грунтов, осадка может произойти равномерно и дорожная одежда не потерпит никаких остаточных деформаций и тем более разрушений. Однако при дорожной одежде, расположенной на разжиженном грунте, материалы ее конструктивных слоев могут находиться в водонасыщенном состоянии. Насыщенные водой материалы имеют меньшую прочность, чем сухие, и в этом случае дорожная одежда может легко деформироваться под воздействием колес автомобилей. В этот период на поверхности покрытий резко видны все трещины и из них может выступать вода. То, что разжиженный грунт находится под давлением (при плотных одеждах), можно установить, пробив в дорожной одежде отверстие, через которое вода мол<ет даже фонтанировать. Как видно из графика на рис. 2, модуль деформации грунта в это время имеет наименьшее значение, что сильно снижает величину эквивалентного модуля.

и они окажут разрушительное воздействие на дорожные одежды. Поэтому принимают

дополнительные меры по их сохранению. Для предохранения дорожных одежд от разрушений рассыпают по дорожной одежде слой песка толщиной 10—15 см и укладывают поверх него деревянные щиты длиной 3—4 и шириной 3 Л1. Эту работу проводят на участках, где заведомо одежды слабые, когда верхний слой грунта оттаял и трещины покрытия стали влажными. Щиты заготавливают заранее на базах, сбивая их из толстых досок или горбылей. Доставляют их заранее на место и складывают на обочинах. Разгрузку и укладку щитов производят автомобильными кранами. Необходимо, чтобы в щитах не было выступающих гвоздей и острых кро.мок, могущих повредить покрышки колес автомобилей. Для удержания щитов от сдвига их укрепляют кольями, забиваемыми на обочинах. Такой настил распределяет давление от колес автомобиля на большую площадь покрытия, удельное давление будет незначительным, а песчаный слой смягчает динамическое воздействие колес. Кроме того, это укрытие несколько замедляет оттаивание средней части земляного полотна, что позволит крайним частям под обочинами оттаять раньите.   Текущий ремонт земляного полотна состоит в исправлении повреждений и разрушений, происшедших главным образом в зихмний и весенний периоды. С исправлением и планировкой откосов обочин и всей территории обреза проводят также текущий ремонт всех водоотводных сооружений, тесно связанных с элементами земляного полотна. В эти работы входит прочистка всех дренажнь1х труб и канав с заменой отдельных разбитых звеньев, с одновременной очисткой отстойников, смотровых колодцев и других элементов водоотводных сооружений, с проведением необходимого мелкого ремонта. Так же исправляют поврежденные участки укреплений откосов, конусов и других защитных укрепительных и регуляционных сооружений.   Булыжные и осколочные мостовые при текущем ремонте также исправляют с соблюдением общих правил и особенностей их материала. Места просадок, проломов, колей и других разрушений очищают от пыли и грязи. После этого разбирают мостовую и вынутые камни сортируют, заменяя негодные новыми при просадках исправляют земляное полотно. Заменяют загрязненный и заиленный песок новым и на этом месте замащивают мостовую, устанавливая камни или шашки с запасом на осадку при уплотнении. Уплотнение производят тяжелыми катками или пцевмотрамбовками. Заполняют швы между камнями сначала каменной мелочью, потом песком.  

оползней, сдвигов (сползаний) насыпей по наклоннрму основанию, расползаний и оседания

насыпей при стабильном основании. Причинами оползней, являются переувлажнение грунтов сверх допустимого предела, а также неодиородно-сти грунтов и неблагоприятная геологическая структура склона, а причиной сдвига — недостаточная подготовка косогорного основания насыпи и отсутствие защиты от переувлажнения. Для предупреждения этих видов деформаций производится осушение земляного полотна и прилегающих откосов с помощью дренажей, а также сооружаются подпорные стены и контрбанкеты.