Что такое подмыв откосов насыпи
Что такое подмыв откосов насыпи
Несоблюдение правил проектирования, возведения и содержания земляного полотна может привести к появлению в нем различных деформаций, повреждений и к разрушению. Масштабы их могут быть разными: от незначительных просадок до крупных разрушений типа обвалов или размывов, создающих угрозу безопасности движения поездов либо приводящих к длительным перерывам или ограничениям скорости движения.
Следствием деформаций является повреждение основной площадки земляного полотна, основания земляного полотна, его тела и откосных частей, а также различных устройств при земляном полотне. Для принятия правильных оздоровительных мер целесообразно провести разделение деформаций земляного полотна на группы. Нельзя забывать о том, что внешним проявлением одних деформаций могут служить признаки, свойственные другим деформациям. Кроме того, одни виды деформаций в процессе развития могут вызвать другие. Например, деформации основной площадки насыпи переходят в деформации ее откосных частей.
Причиной деформаций земляного полотна и нарушения работы различных устройств на пути могут служить также стихийные явления природы. Например, снежные лавины способны разрушать земляное полотно, верхнее строение пути, устройства энергоснабжения и связи, постоянные и временные сооружения.
Теперь остановимся на рассмотрении основных видов дефектов, повреждений и разрушений земляного полотна, причинах их возникновения, способах предупреждения и ликвидации.
Углубления в основной площадке. Главными причинами замкнутых углублений под шпалами, называемых балластными корытами (рис. 1.21), являются недостаточная толщина балластного слоя, плохое уплотнение или недостаточная прочность грунта основной площадки¹; переувлажнение грунта из-за необеспечения отвода воды, несоответствие верхнего строения пути обращающимся нагрузкам, остаточные углубления в основной площадке от шпал при постройке. Если не ликвидировать эти углубления, то постепенно они увеличиваются и захватывают большую длину вдоль пути (рис. 1.22). Такие углубления называют балластными ложами. Дальнейшее развитие лож или наличие разнородных, неодинаково уплотненных грунтов приводит к образованию балластных гнезд (рис. 1.23) или отдельных грязевых мешков в теле насыпи.
Балластные корыта лучше всего ликвидировать сплошной односторонней или двусторонней срезкой верха земляного полотна и заменой его на балласт с устройством гидроизоляции, как это показано на рис. 1.24, а, б. Если балластные корыта возникают на станционных путях, то целесообразно сделать местную вырезку грязного грунта, заменить его свежим, утрамбовать и покрыть (под балластным слоем) слоем гидроизоляции, например битумом или асфальтом (рис. 1.24, в). Возможна также цементация корыт (рис. 1.24, г).
При наличии балластных лож целесообразно устройство поперечных прорезей (см. рис. 1.22). Для этого создана специальная машина-прорезекопатель.
Не следует лишь путать ложа и корыта. Очевидно, что при наличии корыт устройство поперечных прорезей бессмысленно. При балластных гнездах или мешках лучше всего забить в тело насыпи наклонно трубы с отверстиями (перфорированные трубы), через которые вода вытечет наружу (см. рис. 1.23).
Можно упомянуть об опыте Западно-Сибирской дороги, использовавшей пневмопробойники для устройства отверстий, которые служат водоотводом.
Пучины. При замерзании воды наблюдается расширение ее объема (на 9%). Это приводит к возникновению пучин в виде горбов, впадин и перепадов. Промерзание грунта содействует поднятию грунтовой воды снизу к замерзающей массе грунта.
Балластные пучины появляются при наличии балластных корыт, в которых замерзает вода, грязного балласта, насыщенного водой, неисправных кюветов и отложений грунта на обочинах. Таким образом, ликвидация балластных пучин сводится к устранению перечисленных недостатков.
Первая группа этих способов состоит в том, чтобы пучащий грунт, расположенный под основной площадкой, вывести из зоны промерзания. С этой целью путь поднимают на дополнительный слой балласта или устраивают подушки из теплоизолирующих материалов (например, из шлака, отходов асбестового производства или пенопласта), с помощью которых грунт как бы «укрывается теплым одеялом».
Подушки делают накладными, врезными и комбинированными. Пример устройства врезной подушки показан на рис. 1.25.
При подъемке пути на балласт или устройстве накладных подушек приходится переустраивать поверхностные водоотводы (чаще всего кюветы). При врезных подушках воду из котлована для подушки отводят в углубленные кюветы (в одну или обе стороны). Возможна также закладка дренажных труб (трубофильтров) по бокам котлована.
Ко второй группе способов ликвидации грунтовых пучин относятся различные методы осушения пучащих грунтов. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи (см. п. 1.4). Успех в использовании дренажей достигается лишь в том случае, если грунт хорошо отдает воду. В глинистых грунтах нередко содержится много связанной воды. Полагают, что в этом случае целесообразно устройство вентиляционных дренажей, особенностью которых является прокладка трубы с отверстиями в верхней зоне дренажного заполнителя. Через каждые 15 м вдоль дренажа из этой трубы делают вытяжки над поверхностью земли. Они обеспечивают вентиляцию и, следовательно, испарение связанной воды.
К третьей группе способов ликвидации пучин относят замену пучащего грунта дренирующим.
Переливы воды через путь происходят, как правило, там, где выпадают внезапные ливневые дожди большой интенсивности. В этих случаях имеющиеся искусственные сооружения нередко не могут справиться с громадными расходами воды.
Переливы воды через путь приводят к размывам не только балластного слоя, но и тела земляного полотна (рис. 1.26).
При разрушении укрепительных сооружений или одежд также происходят размывы земляного полотна (рис. 1.27). Вот почему правильному выбору и сооружению одежд и укреплений, отличному надзору за ними, их содержанию должно уделяться самое пристальное внимание.
Оползни. Смещения больших масс земли на косогорах называют оползнями. Если на таких косогорах размещено земляное полотно, то оно тоже сползает, что создает угрозу безопасности движения поездов и вызывает нередко громадные затраты на ликвидацию последствий оползней.
Оползни могут происходить в однородном грунте по криволинейным поверхностям из-за сильного насыщения его водой и по границам напластований земли. Во втором случае главной причиной являются подземные воды, вымывающие частицы грунта как раз на границе напластований. Возможны также оползни, перерезывающие пласты. При этих оползнях также часто имеются подземные воды и, кроме того, грунты сильно насыщаются водами с поверхности земли.
Чтобы остановить оползень, необходимы комплексные меры. К их числу можно отнести:
в) устройство сооружений, которые удерживают оползневой массив от смещения: подпорные стены, контрбанкеты, контрфорсы, массивные шпоны, берменные присыпки, прошивающие сваи (железобетонные или набивные);
г) террасирование косогоров, т. е. обработка косогора ступенями с широкими террасами. Пример оползневого косогора у моря с указанием некоторых сооружений для стабилизации оползня дан на рис. 1.28.
На сети железных дорог бывшего СССР наиболее крупные оползни происходили на Кавказе (у морского побережья между Туапсе и Адлером) и в Молдавии. Много лет вызывали тревогу волжские оползни у Ульяновского, Батракского, Увекского, Вольского и Князевского косогоров. Сейчас они закреплены. Известны также оползни на Восточно-Сибирской дороге у берегов Байкала.
Главное внимание в содержании противооползневых сооружений должно быть уделено очистке водоотводных канав (весной после таяния снега, летом после ливней, осенью перед периодом дождей), ликвидации ям, углублений, сплывов и других неровностей, где застаивается вода. Необходимо сохранять травяной покров и кустарники, не допускать выпаса скота и распашки грунта, систематически ремонтировать все укрепительные и водоотводные устройства.
Таким образом, для борьбы с оврагами нужно не допускать или устранять названные причины их возникновения. Кроме того, необходимо оградить овраг надежным опоясывающим его водоотводом. Вода при этом часто сбрасывается в вершине оврага на его дно (перепадами или консольно-леечными сбросами) и оттуда по канаве отводится к выходу из оврага.
При неглубоких и пологих оврагах иногда их засыпают или ставят запруды, с помощью которых достигается постепенный занос (заиливание) оврага. Широко практикуется посадка кустарников и деревьев, закрепляющих овраги (особенно их борта) от размывов.
Обвалы возникают в горах. Нередко железная дорога проходит в ущельях гор вдоль реки или у подошвы отвесных (даже нависающих) скал. Часто путь представляет собой глубокую скальную выемку с крутыми откосами.
В этих условиях вследствие геологического выветривания, сейсмических процессов, ливней нередко отрываются большие камни или глыбы скал, падающие на путь (рис. 1.29). Обвалы этих камней и глыб обладают огромной разрушительной силой и угрожают безопасности движения.
В таких местах организуются противообвальные бригады скалолазов, ведущих надзор за откосами и удаление опасных камней. На участках дорог, где возникает опасность обвалов, создаются специальные посты, имеющие необходимый инструмент и телефонную связь с поездным диспетчером, дежурным ближайшей станции и дорожным мастером. Кроме того, в необходимых случаях устраивается сигнализация для поездов.
Защита пути от осыпей состоит в периодической уборке скоплений материала осыпей и сохранении растительного покрова. Возможно покрытие склонов бетоном, устройство полок-террас. Так же, как и при защите от обвалов, рекомендуется устройство улавливающих сооружений (рвов, валов, стен) и галерей.
Расползание насыпи, т. е. ее оседание и изменение формы откосов,- явление редкое. Оно возможно, если насыпь возведена из переувлажненных глин или отсыпана зимой с большим количеством мерзлых комьев грунта, льда и снега. Такую насыпь необходимо осушить дренажными прорезями, а затем досыпать до нужного профиля. Возможна также отсыпка контрбанкетов для обеспечения устойчивости откосов.
Оседание насыпей возможно вследствие недостаточного уплотнения грунтов при их постройке, а также из-за интенсивного развития балластных лож, корыт, гнезд и мешков. Эти причины оседания определяют и меры борьбы с ним. Если же оседание насыпи связано со слабостью основания (торф, ил, лёсс, лёссовидный грунт), то меры борьбы усложняются. Возможна присыпка пригрузочных берм возле подошвы откосов. Они будут работать как «противовесы» при выпирании грунта. В ряде случаев устраивают дренаж основания или забивают сваи.
Разрушения и загромождения пути вызываются стихийными явлениями (землетрясениями, селевыми потоками, снежными лавинами, наледями, песчаными заносами) и воздействием поездной нагрузки на дефектное земляное полотно (с балластными гнездами, грязевыми мешками, свищами на откосах).
Землетрясения характеризуются балльностью. На территории бывшего СССР наиболее опасны землетрясения в 7, 8 и 9 баллов. При высоте насыпи более 2 м и при балльности 8 и 9 делают более пологие откосы, а именно 1:1,75 вместо 1:1,5 и 1:2 вместо 1:1,75. При этих же баллах сейсмичности наибольшую высоту насыпей принимают соответственно 15 и 12 м. Лотки для поверхностных водоотводов делают из отдельных секций, телескопически связанных друг с другом. Если нужно возвести насыпи на косогорах (крутизной от 1:2 до 1:1), то вместо них устраивают эстакады.
Снежные лавины делят на три типа: осовы (снежные оползни), лотковые и прыгающие лавины. Лавины возникают при отложении снега на крутых косогорах (15′ и более), при притоке талых вод, ветрах, землетрясениях. Они обладают огромной разрушительной силой. Для предотвращения неожиданного схода лавин необходимо содержать в исправности специально устраиваемые противолавинные сооружения, вести наблюдения за лавиноопасными склонами, искусственно вызывать обрушение лавин.
К противолавинным сооружениям относят надолбы, стены, валы, лавинорезервы, направляющие дамбы, навесы, галереи, полутоннели, тоннели.
Наледи образуются в районах с суровым климатом при замерзании либо поверхностных, либо подземных вод (при выходе их на поверхность). Нередко промерзает водоносный слой грунта. Это приводит к сужению сечения подземных вод и, следовательно, к возникновению их напора, прорыву вод на поверхность и последующему замерзанию в виде наледей.
Наледи возникают на речных перекатах, в канавах и лотках, на выходах из дренажей, на откосах выемок, в тоннелях, перед трубами и в других местах. Наледи быстро растут, угрожают целостности земляного полотна и загромождают путь. Необходимо следить за наледями и своевременно скалывать их. В тоннелях делают печи. Достигается успех при устройстве промораживающих рвов и заградительных валов (со стороны подтока грунтовых вод). Нередко приходится заменять трубы на мосты или увеличивать отверстия мостов для пропуска наледей. Широко применяются дренажи с утепленными выходами на поверхность земли.
Песчаные заносы и разрушения насыпей из песка возникают, как правило, в районах с жарким климатом и сухими песками при действии сильных ветров.
Что такое подмыв откосов насыпи
Деформации, повреждения и разрушения
Дефекты являются следствием недоработок при проектировании ЗП, его защитных и укрепительных сооружений, нарушении технологии строительного процесса и временной эксплуатации железнодорожных линий, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.
Деформации ЗП возникают в следующих случаях: при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно сооружено, несоответствии мощности верхнего строения пути (ВСП) нагрузкам от подвижного состава, при недостаточной защите грунтов ЗП от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов.
Классификация наиболее распространенных дефектов и деформаций земляного полотна
Основная площадка ЗП
· Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне
· Весенние пучинные просадки
· Пучинные горбы над «холодным трубопроводом»
· Обрушения крутых откосов выемок в лессовых грунтах
· Размывы откосов контрбанкетов и берм
· Сплывы откосов выемок
· Сплывы откосов насыпей
· Ополpание откосов насыпей
· Сплывы откосных частей насыпей над пересекающими их термотрассами
· Оползание рыхлых отложений по контакту со скальными породами
Тело и основание ЗП
· Оседание насыпи вследствие уплотнения слагающих ее грунтов
· Осадка и расползание насыпей на оттаивающих вечномерзлых грунтах
· Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию
· Смещение насыпи, расположенной на куруме
· Суффиозное разрушение откосных частей ЗП
· Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания
· Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания
· Выпирание грунтов в выемке
· Провалы насыпей на торфяных болотах
· Провалы ЗП на закарстованных территориях
Повреждения ЗП в местах его взаимодействия с инородными конструкциями
· Осадки ОПЗП над трубопроводными пересечениями
· Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-выгрузочных площадок
· Повреждения приоткосных частей ЗП в местах прокладки кабелей
· Оседание ЗП над шахтными разработками
· Длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам
Повреждения и разрушения ЗП, подверженных неблагоприятным природным воздействиям
Дефекты ЗП при строительстве дополнительных путей
Основные признаки БК:
Причины возникновения БК:
Мероприятия по устранению БК:
Основные признаки балластного ложе:
Причины возникновения балластного ложе:
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Мероприятия по ликвидации балластного ложе
Основные признаки БМ:
Причины возникновения БМ:
Мероприятия по ликвидации БМ:
Построечный поперечный профиль
Выпирание грунта из-за образования балластного мешка
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Основные признаки БГ:
Причины возникновения БГ:
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Мероприятия по ликвидации балластного гнезда
Отмостка откоса для выпуска воды из прорези
Расстояние от верха балластной призмы до дна
Поперечные дренажные прорези закладывают на глубину не менее чем на 0,2 м ниже дна балластного ложа, балластного мешка, балластного гнезда.
По дну прорезей придают уклон в насыпях не менее 0,1 м, а в выемках 0,05 для отвода воды.
Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне
Мероприятия по ликвидации:
Термокарстовое понижение у подошвы откоса насыпи
Верхняя граница вечной мерзлоты
Определение пучин и их разновидность
По характеру искажения положения рельсовых нитей пучины делят на:
Пучины в зависимости от местоположения пучинообразующего слоя делятся на балластные и грунтовые.
Зимнее положение пути
Летнее положение пути
Грунтовые пучины делятся на 3 вида:
1. Пучины, возникающие при промерзании грунтов верхней части земляного полотна после промерзания балластного слоя и растущие в течение первой половины зимы. Пучины этого вида характерны для участков, где грунты основной площадки переувлажняются из-за наличия балластных корыт, лож и т.д.
2. Пучины, образующиеся при промерзании грунтов всей замерзающей зоны и растущие до конца зимы.
3. Пучины, появляющиеся при промерзании грунтов нижней части замерзающие зоны и растущие в течение второй половины зимы. Эти пучины характерны для участков, где слой старых балластных материалов под балластной призмой имеет большую толщину.
Причины грунтовых пучин
Причиной грунтовых пучин является замерзание воды в грунтах и увеличения объема в дренирующих грунтах на 9 %. В пучащих грунтах (супеси, суглинки, глины) объем вспучивания грунта увеличивается в 2 раза по сравнению с дренирующими грунтами. Это связано с тем, что в процессе замерзания влажность пучащих грунтов увеличивается в 2 раза за счет подсасывания воды из нижних слоев. Таким образом, чем толще слой пучащего грунта, тем больше высота пучинного горба в данном месте.
Способы ликвидации грунтовых пучин
Первая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Первая группа этих способов состоит в том, чтобы пучащий грунт, расположенный под основную площадку земляного полотна вывести из зоны промерзания. Для этого осуществляют подъемку пути либо на балласт, либо на противопучинную подушку, а затем на балласт. В этом случае имеется возможность сохранить существующий балластный слой, механизировать работы по ликвидации пучин.
Вторая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Вторая группа способов ликвидации грунтовых пучин связана с осушением пучащих грунтов. Осушение грунтов на пучинистых участках должен обеспечить перехват дренажными сооружениями водоносного горизонта, питающего грунты, или понизить уровень грунтовых вод, выводя капиллярную зону из зоны промерзания. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи.
Третья группа способов ликвидации грунтовых пучин
К третьей группе способов ликвидации пучин относят замену пучащего грунта дренирующим.
Четвертая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Балластные пучины образуются при наличии углублений в основной площадке ЗП, загрязненного балластного слоя, запущенности кюветов, лотков и водоотводных канав. Они появляются сразу с наступлением морозов и достигают высоты 20-40 мм. В начале весны балластные пучины быстро спадают.
Борьба с балластными пучинами сводится к очистке щебеночного и замене песчано-гравийного загрязненного балласта, срезке обочин, осушению балластных корыт и лож, подъемке пути на балласт при достаточной его толщине, устранению неровностей основной площадки, сложенной глинистыми грунтами.
Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути (стр. 6 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 |
6.7. Подмыв берега моря (озера, водохранилища), угрожающий целостности земляного полотна
Опознавательные признаки: образование ниш на уровне горизонта воды с нависанием грунтовых массивов; большая крутизна берегового склона; наличие обрушенных крупных массивов грунта, валунов, поваленных стволов деревьев в зоне прибоя; продольные трещины в береговом массиве, по которым происходит отслоение и обрушения подмытых массивов; искажение первоначальных форм и состояния конструкций крепления берегов, Подпорных. стен, волноломов, ряжевых и габионных стенок, скальных отсыпок (горной массы).
Причины возникновения: ширина естественного пляжа недостаточна для гашения энергии волн и предотвращения размыва (абразии); различают случаи размывов при постоянном уровне воды в водоеме и при переменных уровнях; имеющиеся крепления берега или волногасящие сооружения недостаточны для защиты от расчетного режима волнения; повреждения или разрушения защитных сооружений.
Эксплуатационные наблюдения: учет участков пути, находящихся в угрожаемой зоне; обследование опасных мест после штормов, освобождения водоема от зимнего ледостава с фиксированием замеченных изменений; выявление участков, на которых появляются признаки подмыва или сомнительных по устойчивости мест земляного полотна.
6.8. Подмыв основания земляного полотна водными потоками
Опознавательные признаки: размыв берега у основания откоса земляного полотна с отложениями наносов в излучинах и подмывами нижних частей откосов; загромождение русла карчами, валунами, мелким камнем и песком с образованием местных подпоров воды и поднятием ее до верха земляного полотна; при обильных атмосферных осадках, таянии ледников вероятно полное затопление пути с размывами балластного слоя, повреждениями и разрушениями регуляционных сооружений, опор мостов, водопропускных труб; при катастрофических паводках возникает угроза безопасности движения поездов.
Причины возникновения: несвоевременное устранение повреждений и дефектов в конструкциях защитных укрепительных устройств и сооружений; неудовлетворительное содержание регуляционных, струенаправляющих сооружений и их креплений; недостаточная сопротивляемость грунтов и защитных конструкций волновым, ледовым воздействиям и течению воды; изменение режима водотока (водоема), связанное со спрямлением русел, устройством плотин.
Неотложные меры: выполнение защитных работ в соответствии с планами водоборьбы, местными инструкциями, указаниями оперативного штаба, создаваемого на опасный период начальником дистанции пути, а при необходимости, начальником отделения или начальником дороги; наращивание имеющихся регуляционных сооружений или возведение их вновь на участках угрозы размыва (отсыпка горной массы, обвалование и другие мероприятия); устранение местных завалов русла, создающих подпор воды; надзор за состоянием участка пути и устранение возникающих неисправностей.
Эксплуатационные наблюдения: учет мест, где возможны подмыв и повреждение земляного полотна; надзор за исправным состоянием земляного полотна и его обустройств с устранением обнаруженных повреждений собственными силами бригады или с привлечением дополнительных средств; обследование опасного участка при проверке пути, комиссионных осмотрах, после пропуска весенних паводков и после ливневых осадков; в опасные периоды могут назначаться путевые обходы или посты наблюдений.
Опознавательные признаки: одиночные или разветвленные, вытянутые вдоль промоины с крутыми бортами (откосами) и интенсивно размываемым дном; крутые борта обнажены и на них не успевает приживаться травяная или кустарниковая растительность; поверхности бортов покрыты трещинами, создающими системы столбчатых отдельностей (характерно для вершин оврагов); профиль дна оврага, крутой у вершины, постепенно выполаживается к его устью, где овраг имеет широкое, распластанное дно и более пологие борта, иногда покрытые травой и кустарниками. В периоды снеготаяния и выпадения ливней размывается дно оврага и обрушаются откосы, что сопровождается возникновением подпруженных застоев воды.
Причины возникновения: неблагоприятное сочетание легко размываемых грунтов, всхолмленного рельефа местности, бурных паводков и сезонных ливней, вызывающее появление поверхностных размывов, перерастающих в крупные овраги. Недостаточное укрепление дна и откосов канав, кюветов, выпусков дренажей вызывает местные повреждения, при несвоевременном ремонте может вызвать рост оврага в непосредственной близости к земляному полотну. Неправильная распашка земель, вырубка леса, способствующие образованию мелких русел, объединяющихся в крупные русла при плохом содержании канав или обваловании, ограждающих овраг, ведут к возникновению или дальнейшему росту отвершков (притоков), превращающих одинокие овраги в разветвленные овражные системы.
Эксплуатационные наблюдения: осмотр участка пути вблизи оврага после пропуска паводка и выпадения ливней; определение мест повреждений имеющихся креплений, водоотводов и оценка состояния дна и бортов оврага; подготовка к работам по устранению повреждений защитных устройств; пополнение запаса противоаварийных материалов; ведение паспорта формы ПУ-9.
6.10. Завал земляного полотна снежными лавинами
Опознавательные признаки: лавиноопасные участки, как правило, известны, и за ними ведутся наблюдения согласно местным инструкциям. Лавинные лога (желоба) по поверхности склона опознаются по отсутствию деревьев; крутизна склона превышает 15° и достигает 35-45°, накопление снежных массивов при снегопадах и метелях; приток талых или ливневых вод.
Причины возникновения: потеря устойчивости снежного массива вследствие возникновения в его основании слоя разрыхления, образующегося в процессе перекристаллизации снега; подвижка снежного покрова на косогоре вследствие ползучести снега; выпадение обильных осадков в виде перемежающихся снегопадов, дождей, сопровождающихся ветром; землетрясения, взрывы и другие импульсные воздействия.
Эксплуатационные наблюдения: определение состояния противолавинных устройств и сооружений; организация службы надзора и предупреждения о наступлении периода лавинной опасности; ведение паспорта формы ПУ-9 и надзор за лавиноопасным участком в соответствии с местной инструкцией, утвержденной начальником дистанции пути.
6.11. Завалы пути селевыми отложениями
Опознавательные признаки: наличие селеопасных логов, имеющих неустойчивые борты; отложения селевых масс в руслах, на подходах к мостам (валунов, стволов деревьев), при резких поворотах русла селеопасного лога; наступление периодов массового таяния ледников и ливневых осадков, активизирующих размывы, осыпи, сплывы, оползни; образование подпертых водоемов, угрожающих прорывами и прохождениями шквальных потоков. Интенсивное снеготаяние в сочетании с выпадением теплых ливней.
Причины возникновения: воздействие интенсивного стока (ливневого, при сезонном снеготаянии, вследствие таяния ледников) на раздробленные горные породы, находящиеся на склонах или в руслах горных бассейнов; возникновению селей способствуют: уничтожение растительности на горных склонах и в руслах; выпас скота на горных склонах, ведущий к вытаптыванию и разрушению почвенного покрова и к образованию дополнительных путей эрозионного стока; продольная распашка склонов (по вертикали), приводящая к возникновению новых руслообразований. Неисправные селезащитные и селенаправляющие сооружения могут быть причиной повреждений и завалов пути.
Неотложные меры, установление поста наблюдений за состоянием земляного полотна, верхнего строения пути и защитных сооружений; обеспечение безопасности движения поездов на селеопасном участке; уборка с пути селевых отложений и принятие мер по недопущению попадания их на путь; обеспечение безопасного пропуска селевого потока сквозь искусственные сооружения (мост, селеспуск и другие сооружения); устранение повреждений барражных устройств, запруд, быстротоков, перепадов.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за состоянием земляного полотна, подводящих и отводящих русел у искусственных сооружений, регуляционных и защитных устройств; периодический осмотр прилегающей территории, откуда могут поступать селевые выносы при вырубке леса, неправильной распашке земель, нарушении системы перехвата и отвода паводковых вод; определение необходимого объема работ по ремонту или усилению защитных устройств, выполняемых собственными силами или с помощью подрядных организаций; ведение паспорта формы ГТУ-9.
6.12. Загромождение пути и подмостовых отверстий наледями
Опознавательные притоки: нарастание слоев льда в местах выхода на поверхность грунтовых вод, перемерзания постоянного водотока на перекатах; накопление льда у искусственных сооружений (малых мостов, труб); заполнение льдом мелких ложбин, русел временных или постоянных ручьев с постепенным приближением к пути распластанных ледяных полей; периодическое весеннее дневное таяние снега и льда с ночным замерзанием талой воды в кюветах, канавах, лотках, временных отводных канавах
Наледи, выходящие на путь, загромождают рельсовую колею, могут вызывать наледные пучины, переувлажняют грунт земляного полотна, могут создавать аварийные ситуации.
Причины возникновения: замерзание поверхностной воды ручьев, малых рек или грунтовой воды, излившейся на поверхность при низких температурах воздуха. Наледи грунтовых вод возникают на косогорах, в откосах выемок, в местах закладки канав и резервов, вскрывающих водоносные слои или способствующих их частичному либо полному промерзанию; в поверхностных водопроницаемых породах могут образовываться внутри-грунтовые пучины и поверхностные наледи; на участках открытых канав и лотков, используемых для пропуска ручьев и родников подземных вод наледи заполняют отводы и изливаются на поверхность у верхнего строения пути; образуются в местах стеснения водоносных слоев фундаментами сооружений, а также высокими насыпями, возводимыми из глинистых грунтов и уменьшающими проницаемость подстилающих пород, на участках водотоков с перекатами, порогами, конусами выноса, островами. Наледи распространены в районах с суровым климатом и вечной мерзлотой.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за наледными участками с периодическим осмотром мест выхода воды, определением скорости нарастания наледи, угрозы выхода ее на путь и загромождение отверстий мостов, труб, водоотводных сооружений.
6.13. Повреждения земляного полотна при наводнениях
Опознавательные признаки: прогноз опасных метеорологических явлений (ливней, бурного снеготаяния, разливов рек); интенсивное и продолжительное поднятие уровня воды в близкорасположенных водотоках, водоемах, суходолах, на низменных территориях; переполнение водоотводных сооружений (канав, лотков, кюветов); затопление регуляционных и защитных сооружений у мостов, на прижимных участках; размывы откосов подтопленного земляного полотна; размывы и другие разрушения укрепительных сооружений (дамб, креплений откосов и берм, поперечных бун и других конструкций); выход воды на путь.
Причины возникновения: внезапное выпадение обильных атмосферных осадков, вызывающее разлив водотоков и переполнение водоемов; недостаточная защита железной дороги от периодического подтопления; возникновение местных заторов и подпоров воды на попутных реках, ручьях, ущельях; плохое содержание систем отведения воды (запущенность канав и лотков, повреждения их креплений, поврежденность регуляционных сооружений); несвоевременное принятие мер по защите сооружений от размывов.
Рис. П.8.49. Повреждения земляного полотна при наводнениях
Неотложные меры: устранение местных размывов земляного полотна и его обустройств; защита верхнего строения пути от подмывов, затопления, повреждений; принятие возможных мер по обеспечению безопасности движения поездов, вплоть до закрытия движения; оповещение должностных лиц о стихийных явлениях (дорожного мастера, начальника дистанции пути, поездного диспетчера); выполнение работ в соответствии с местным планом водоборьбы.
Эксплуатационные наблюдения (профилактические и аварийные): надзор за состоянием укрепительных и защитных сооружений и принятие неотложных мер по устранению повреждений при угрозе ливня, паводка, при резком изменении погоды (потепление, начало ледостава на реках); внеочередной осмотр опасного участка; ведение паспорта формы ПУ-9. Включение опасных участков в состав комиссионного осмотра в весенние и предзимние периоды.
6.14. Повреждения земляного полотна при землетрясениях
Опознавательные признаки: глухие, громоподобные удары в недрах земли, приводящие к специфическим ощущениям людей в зонах землетрясений различной интенсивности в баллах:
7 баллов: возникают трещины на дорогах, в скальных породах, иногда происходят оползни у берегов рек. Люди в испуге выбегают из помещений;
8 баллов: возникают оползания откосов выемок и насыпей; трещины на поверхности земли достигают нескольких сантиметров; в зданиях образуются трещины, обрушиваются перекрытия, рушатся трубы. Люди пребывают в панике;
9-10 баллов: массовые повреждения и разрушения зданий; разрушения мостов, насыпей и др.; разрывы поверхности земли с вертикальными сбросами до 1,0- 1,5 м. Оползни, снежные лавины приходят в движение. Железнодорожные пути повреждаются вплоть до невозможности их эксплуатации.
Причины возникновения: особые физические процессы, протекающие в недрах земли, приводящие к повреждениям и разрушениям сооружений. Массовые взрывы в карьерах и в других случаях их применения вызывают аналогичные явления.
Эксплуатационные наблюдения: визуальные обследования участков пути ответственными руководителями дистанции и служб пути с привлечением инженерно-геологических баз, путеобследовательских станций.
7. Дефекты земляного полотна при строительстве дополнительных путей
7.1. Пучение на одном из путей на двухпутном участке
Опознавательные признаки: поднятие рельсовых нитей на двухпутном участке на различные величины; участок пути первоначально однопутный перестроен в двухпутный.
Причины возникновения: различная интенсивность пучения грунтов может появиться вследствие разных причин, а также при наличии в зоне промерзания под вторым путем разнородных грунтов, как следствия ошибок проектирования и строительства.
Неотложные меры: исправление пути с помощью пучинных подкладок и карточек; отвод воды, особенно тщательный в предзимний и весенний периоды.
Эксплуатационные наблюдения: при проверках пути по шаблону и уровню в периоды роста и спада пучин; контроль за изменениями положения головок рельсов в продольном профиле; определение наличия явлений, сопутствующих пучинам (весенних пучинных просадок, выплесков и выпоров разжиженного грунта).
7.2. Оседание насыпи дополнительного (нового) пути, построенной на слабом основании
Опознавательные признаки: постепенно увеличивающиеся оседания рельсовой колеи, со временем затухающие; образование продольного понижения у основания откоса вновь возведенной насыпи; неровность обочины земляного полотна и нарушение прямолинейности бровки; заметное вибродинамическое ощущение при проходе поезда, особенно под локомотивом и гружеными вагонами; возникновение продольных трещин у границы старой и вновь отсыпанной насыпей.
Причины возникновения: осадка слабого основания ниже границы замены слабого грунта; уплотнение и оседание грунта в откосной части старой насыпи, оказавшейся под нагрузкой новой части насыпи и от проходящих поездов; оседание основной площадки новой части насыпи вследствие уплотнения грунта насыпи и в слое замены слабого основания, уложенных без достаточного уплотнения.
Неотложные меры: устранение неисправностей верхнего строения пути; пополнение балластных материалов, расходуемых на отсыпку заниженных обочин и использованных при выправке пути; расчистка и затрамбовка трещин в земляном полотне; устранение застоев воды у основания откоса вновь построенной части насыпи.
Эксплуатационные наблюдения: усиленный надзор за состоянием верхнего строения пути (по уровню, за затяжкой стыковых, клеммных, закладных болтов; по состоянию рихтовки); контроль достаточности ширины обочин, за отсутствием потерь балласта (осыпанием его на откос насыпи); визуальное наблюдение за характером колебаний вагонов в проходящих поездах.
7.3. Переувлажнение грунта в откосах старой и вновь построенной насыпей вследствие неорганизованного водоотвода из уширенного междупутья
Причины возникновения: ошибки при проектировании и выполнении работ по строительству насыпи дополнительного пути; запущенность имеющихся водоотводов из широких междупутий, пазух.
7.4. Деформации насыпи второго пути в результате увлажнения грунта из балластного шлейфа, защемленного при строительстве второго пути
Причины возникновения: ошибки в проекте или при производстве работ по подготовке существующего откоса перед возведением земляного полотна под второй путь; наличие продольного балластного ложа с уклоном в пониженное место; неудовлетворительное содержание водоотводных и дренажных сооружений, выпусков воды из защемленных шлейфов.
Неотложные меры: устранение неисправностей верхнего строения пути (сбитие рихтовки, «потайных толчков», просадок, перекосов); расчистка и затрамбовывание трещин на обочинах, откосах; тщательное водоотведение от мест поглощения воды из канав, дренажей; организация инженерно-геологического обследования объекта и разработка проекта его стабилизации.
8. Конструктивные дефекты земляного полотна длительно эксплуатируемых линий
8.1. Недостаточность ширины обочин
Опознавательные притоки: переменная вдоль пути ширина обочин от близкой к нормативной до полного отсутствия, когда откосы насыпи или откос кювета выемки становится продолжением откоса балластной призмы; рыхлое сложение балластного материала на обочине; непрямолинейное очертание бровки земляного полотна.
Причины возникновения: оседание насыпи и подъемка пути на балласт для компенсации осадки; наращивание толщины балластного слоя до нормативных величин; первоначальная ширина основной площадки земляного полотна недостаточна для размещения балластной призмы с современными размерами; повреждение обочин вследствие недостаточного укрепления ее, деформация грунта и балластного слоя в местах неорганизованного движения пешеходов, складирования материалов верхнего строения пути.
Неотложные меры: исправление очертаний обочин с досыпхой балластного материала для предотвращения повреждений балластной призмы; уборка с обочин материалов и посторонних конструкций; устройство временных поддерживающих конструкций из рельсовых рубок, старых железобетонных шпал, материалов в качестве противоаварийных мероприятий, рассчитываемых на срок службы, достаточный для реализации запроектированных мероприятий. Расчистка кюветов от осыпаний балластных материалов, препятствующих стоку поверхностных вод.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за целостностью обочин, за появлением продольных трещин на обочинах и откосах насыпей; выявление мест с загромождениями (запрудами) в кюветах и расчистка их по мере обнаружения.
8.2. Балластный шлейф с завышенной крутизной откоса
Опознавательные признаки: непрямолинейное очертание откосов насыпей, с крутизной возрастающей к верху насыпи; рыхлое сложение грунта (обычно песка и щебня) в верхних частях откосов; продольные трещины на бровках и откосах; во многих случаях на таких насыпях обочины также заужены, что вызывает пониженную стабильность рельсовой колеи. При большой крутизне откосов и перегрузке их материалами, используемыми для устранения дефектов земляного полотна, возможны сплывы шлейфов, угрожающие безопасности движения поездов.
Причины возникновения: сооружение насыпей по облегченным требованиям с зауженной основной площадкой без достаточного уплотнения грунтов, без замены слабых грунтов в основании; наращивание толщины балластного слоя при постановках пути на тяжелые виды балласта, при смягчении продольного профиля, постановке вертикальных сопрягающих кривых или увеличении их радиуса.
Неотложные меры: своевременное устранение неисправностей рельсовой колеи (просадок, толчков, отрясенных шпал); уширение земляного полотна с обеспечением требуемой ширины обочин с обеих сторон насыпи; недопущение излишних нагрузок на обочины и откосы насыпей, отведение воды от контакта глинистых грунтов и балластного шлейфа; комплексное усиление насыпи и имеющегося в ней водопропускного сооружения выполняют по индивидуальному проекту.
Эксплуатационные наблюдения: надзор за состоянием верхнего строения пути по уровню, положению в план за появлением толчков, отрясенных шпал; визуальный осмотр откосов насыпей с замером трещин, определением крутизны откосов; ведение паспорта формы ПУ-9.
8.3. Повреждения земляного полотна при недостаточной длине водопропускной трубы
Опознавательные признаки: зауженность обочин насыпей или их полное отсутствие; отложения балластных материалов на откосах насыпей в виде клинообразных наслоений, нависающих над водопропускными трубами; продольные трещины на откосах; нависание дернин над трещинами; загромождение подводящих и отводящих русел старыми балластными материалами, деталями конструкций искусственных сооружений, посторонними предметами; застои воды у оснований откосов и размывы укрепленных и неукрепленных откосов; прохождение паводков на отметках выше расчетных вследствие уменьшения сечений труб и живого сечения подмостовых отверстий.
Причины возникновения: длительное оседание насыпей на подходах к малым мостам и над водопропускными трубами, крутой откос насыпи (шлейфа); местная неустойчивость грунта над оголовком; нарушение крепления откосов; несвоевременное принятие мер по уширению насыпей; неудовлетворительное содержание насыпей, защитных и укрепительных сооружений; запущенность состояния подводящих и отводящих русел.
Неотложные меры: обеспечение беспрепятственного стока по водотоку; устранение зауженности обочин и нарушений целостности балластной призмы; ремонт укрепительных и защитных устройств и сооружений; устранение размывов и оплывин на откосах, переустройство трубы по проекту.
8.4. Уменьшение сечения построечных кюветов
Опознавательные признаки: расположение современных кюветов в материалах, заполняющих построечные кюветы; отсутствие воды в современных кюветах и застои ее на уровне дна построечных кюветов и основной площадки в выемках и на нулевых местах; снижение стабильности пути из-за просадок, пучин и других деформаций.
Причины возникновения: накопление засорителей балласта и старых балластных материалов в кюветах, над построечными обочинами, у оснований откосов земляного полотна; подъемка на дополнительные слои балласта с целью повышения стабильности пути, смягчения профиля; устранение зауженности основной площадки, уположение откоса кювета со стороны пути.
Эксплуатационные наблюдения: определение участков пути с затрудненным стоком воды по кюветам в выемках и на нулевых местах; контроль за глубиной нахождения воды в переходные сезоны года (весной и осенью).
8.5. Смещение уровня и положения в плане кюветов
Опознавательные признаки: размещение современных кюветов в старых балластных материалах; наличие валов из этих же материалов у основания откосов выемок, на нулевых местах; размеры этих валов не одинаковы у одной и другой сторон пути; после выпадения дождей в кюветах обычно нет воды (она впиталась в старые балластные материалы).
Причины возникновения: сверхнормативная подъемка пути на балластные материалы при смягчении продольного профиля, постановке пути на тяжелые виды балласта; внедрение на линии тяжелого и особо тяжелого типов верхнего строения пути; усиление пути с целью устранения просадок, пучин и других деформаций без соответствующего переустройства земляного полотна; проектирование земляного полотна по облегченным нормам.
Неотложные меры: обеспечение отвода воды из «погребенных» кюветов и углублений на построечной основной площадке посредством лотков, дренажей, глубоких открытых канав (по проекту); устранение неисправностей верхнего строения пути.
Эксплуатационные наблюдения: определение участков пути, на которых нарушен поверхностный водоотвод; определение эффективности ранее построенных сооружений для отведения поверхностных и грунтовых вод; установление зависимости нарушений состояния пути от сезонов года (весна, осень, дождливые периоды).
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ МЕСТНОЙ ИНСТРУКЦИИ ПО СОДЕРЖАНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ЕГО СООРУЖЕНИЙ НА НЕУСТОЙЧИВЫХ УЧАСТКАХ И ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Для наблюдения за неустойчивыми местами земляного полотна железнодорожного пути, где возможно нарушение его целостности, объем, характер наблюдений и условия обеспечения безопасности движения поездов регламентируются местной инструкцией, составляемой и утверждаемой начальником дистанции пути и включающей в себя следующие основные требования:
1. Общие положения, регламентирующие порядок содержания неустойчивого участка, обязанности исполнителей и должностных лиц, порядок действий по обеспечению безопасности движения поездов и техники безопасности при аварийных ситуациях.
2. Краткую инженерно-геологическую и гидрогеологическую характеристику неустойчивого участка с указанием границ, причин и признаков, схемы деформируемого участка и точек наблюдения.
3. Особенности и способы проведения надзора, текущих осмотров, периодических осмотров, эксплуатационных и специальных обследований ‘и наблюдений, регистрируемые в журналах результатов осмотра.
4. Схемы и сроки проведения наблюдений за неустойчивыми участками железнодорожного пути с указанием ответственных исполнителей; порядок ведения учетной и отчетной документации.
5. Наименование и объемы работ, подлежащих выполнению специализированными и путевыми бригадами по содержанию и ремонту земляного полотна и его обустройств на неустойчивом участке.
6. Порядок надзора, осмотров и наблюдений, план проведения восстановительных работ в случаях активизации деформаций; порядок информирования начальников дистанций пути, поездных диспетчеров о возможной угрозе деформаций, сигнального ограждения опасного участка.
7. Порядок пропуска поездов по неустойчивому участку при активизации деформаций (ограничение скорости, предупреждение машинистов поездов о бдительности); перечень должностных лиц, которым предоставлено право вводить особые условия движения поездов.
8. Основные требования по обеспечению безопасности движения поездов и техники безопасности персонала при выполнении надзора, наблюдений, обследований и выполнении ремонтных работ.