Поперечные профили земляного полотна.
Поперечным профилем земляного полотна называется поперечный разрез его вертикальной плоскостью, перпендикулярной к его продольной оси. Площадь грунта, на которую отсыпают насыпь, является её основанием.
Поверхность земляного полотна, на которую укладывают верхнее строение пути, называется основной площадкой.
В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие виды земляного полотна (рисунок 5): насыпь (а), выемка (б), полунасыпь (в), полувыемка (г), полунасыпь-полувыемка (д), нулевое место (е).
Рис. 5. Поперечные профили земляного полотна: а – насыпь; б – выемка; в – полунасыпь; г – полувыемка; д – полунасыпь-полувыемка; е – нулевое место
Места перехода из насыпи в выемку и места, где земляное полотно проходит в уровне с поверхностью земли, которую только планируют, но не срезают и не досыпают, называют нулевыми местами.
Поперечный профиль определяет ширину земляного полотна (основной площадки) поверху, крутизну откосов, расположение и размеры водоотводных устройств и др.
Очертание основной площадки должно исключить застой воды и обеспечивать возможность укладки верхнего строения пути без повреждения земляного полотна.
На однопутных линиях основная площадка, имеющая вид трапеции, называется сливной призмой. Верхняя часть сливной призмы имеет ширину 2,3 м, высота призмы 0,15 м. На двухпутных линиях основная площадка имеет форму треугольника, вершина которого на 0,2 м выше уровня бровок.
При возведении земляного полотна из хорошо дренирующих материалов (камень, щебень, песок) основную площадку устраивают горизонтальной.
Свободные от балласта продольные полосы по краям основной площадки называются обочинами. Они служат для удержания балласта, осыпающего с откосов балластной призмы, размещения путевых и сигнальных знаков, устройств связи, материалов, инструмента, съемных машин и механизмов и для нахождения рабочих во время прохода поездов при обязательном соблюдении правил техники безопасности.
Высотой насыпи считается расстояние по оси земляного полотна от уровня бровок до основания, а глубиной выемки – расстояние от уровня бровок основной площадки до точки пересечения оси земляного полотна с линией, соединяющей бровки откосов выемки.
Горизонтальная проекция линий откоса называется его заложением, а отношение высоты откоса к заложению – крутизной откоса. В зависимости от вида грунтов, высоты насыпи, глубины выемки, крутизну откоса принимают в отношении от 1:0,1 до 1:2.
Вдоль насыпи для осушения её основания и отвода дождевых и паводковых вод служат продольные водоотводные канавы с обеих сторон полотна, а на косогорных участках – только с верховой стороны.
Если насыпь возводилась из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды от полотна используют образовавшиеся при этом спланированные котлованы, называемые резервами (рисунок 6).
Рис. 6. Насыпь высотою до 12 м с шириной основной площадки 7,6 м при поперечном уклоне местности не круче 1:5
Вынутый при сооружении выемки излишний грунт, не используемый для отсыпки насыпи, укладывают за откосом выемки в правильные призмы, называемые кавальерами (рисунок 7).
Рис. 7. Выемка глубиной до 12 м с шириной основной площадки 7,6 м при поперечном уклоне местности не круче 1:3
В выемках с каждой стороны основной площадки делают продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами. Кроме того, для перехвата и отвода, притекающих к выемке поверхностных вод на верховой стороне вдоль полевого откоса кавальера делают нагорные канавы. На полосе между кавальерами и бровкой откоса выемки отсыпают банкет с уклоном в сторону от выемки для отвода воды в забанкетную канаву, расположенную вдоль линии между банкетом и кавальером.
Поперечные профили земляного полотна бывают типовые и индивидуальные; типовые делятся на нормальные и специальные. Нормальными типовыми поперечными профилями называются профили, проверенные многолетним опытом, применяемые при высоте насыпей и глубине выемок до 12 м при надёжном основании, из наиболее часто встречающихся грунтов удовлетворительного качества, в обычных условиях, без специальных расчётов.
Типовые специальные поперечные профили применяют, если земляное полотно устраивают в таких грунтах, как лессы, жирные глины, на болтах.
Индивидуальные поперечные профили проектируют для особо сложных условий, а именно, насыпи высотой более 12 м, насыпи в пределах глубоких болот, в поймах рек, на косогорах круче 1:3, сооружаемые с помощью гидромеханизации, в районах вечной мерзлоты или сейсмических явлений.
Ширина земляного полотна поверху в прямых участках существующего пути на перегонах однопутных линий должна быть не менее 5,5 м, на двухпутных – 9,6 м, а в скальных и дренирующих грунтах не менее: на однопутных линиях – 5,0 м, двухпутных – 9,1 м. Минимальная ширина обычно должна быть не менее 0,4 м с каждой стороны пути.
На кривых участках пути радиусом менее 2000 м земляное полотно уширяется с наружной стороны кривой на 0,1 – 0,5 м в зависимости от радиуса и категории линии.
Ширину земляного полотна (основной площадки) новых железных дорог на прямых участках перегонов принимают по нормам, приведённым в таблице 3.
Ширину земляного полотна в кривых новых железных дорог увеличивают с наружной стороны на значение, указанное в таблице, а также на значение уширения междупутья в пределах кривых двухпутных участков (таблица 4).
На станциях, где кроме главных расположены и другие станционные пути, основную площадку земляного полотна делают значительно шире в зависимости от путевого развития станции, условий работы на ней, необходимости установки в междупутьях различных устройств (опор контактной сети, осветительных мачт, продольных водоотводов).
Таблица 3.