Защита земляного полотна от влияния атмосферных факторов. Земляное полотно

1.2. Земляное полотно ж/д пути

1.2.1. Назначение земляного полотна и требования,предъявляемые к нему

Земляное полотно - это инженерное сооружение из грунта, на которомразмещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно вос­ принимает нагрузки от подвижного состава и верхнего строения пути и пере­дает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят и скорости движения поездов, и масса поездов, и пропускная и провозная способность линий.

Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной поездной нагрузке и влиянию природных факторов. От цело­стности и состояния земляного полотна зависит исправность всего желез­ нодорожного пути. Чтобы земляное полотно исправно служило, к нему предъявляются следующие основные требования:

Прочность - способность выдерживать нагрузку от подвижного со­става (передаваемую через верхнее строение) без разрушений;

- устойчивость - неизменность своей формы и положения, как от пере­
даваемой нагрузки, так и от влияния природно-климатических воздействий;

- надежность и долговечность.

Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздей­ствий предусматривается комплекс различных защитных, водоотводных и укрепительных сооружений.

Земляное полотно должно удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

- обеспечивать длительную эксплуатацию с минимальными отказами при
пропуске современных (и перспективных) типов подвижного состава при
максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузонапряженно­
сти железной дороги;

- быть ремонтопригодным;

- быть равнонадежным независимо от применяемых грунтов.

Кроме того, при проектировании земляного полотна должны учитываться вопросы максимальной сохранности ценных земель и нанесения минималь­ ного ущерба природной среде.

Земляное полотно обычно сооружают из местных или привозных грун­ тов, обладающих различными физико-техническими характеристиками (плотностью, пористостью, влажностью и др.), от которых зависят стабиль­ ность и долговечность сооружений земляного полотна.

Грунты для земляного полотна. Для отсыпки насыпей наиболее жела­тельны скальные, крупнообломочные грунты (щебенистые, галечниковые, гравийные) и песчаные, которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду, не изменяют своих свойств при увлажнении. Грун­ты основания земляного полотна чаще представлены глиной, песком, супе­ сью и суглинками. И земляное полотно в основном сооружается именно из таких грунтов и в таких грунтах.

При возведении насыпей используются грунты: скальные, песчаные, гра­ вийные, глинистые.

Кскальным грунтам относят грунты, получаемые посредством разруше­ ния скальных пород - изверженных, метаморфических и осадочных с же­сткими связями между зернами, залегающие в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрыхляются.

Песчаные грунты представляют собой продукт выветривания горных пород. Они обладают хорошей способностью пропускать воду и являются хорошим материалом для сооружения земляного полотна и как основание земляного полотна.

Глинистые грунты имеют в большом количестве очень малые размеры частиц чешуйчатой формы. Толщина частиц в десятки раз меньше их дру­ гих размеров, поэтому они обладают большой суммарной поверхностью в единице объема, достигающей нескольких квадратных метров на 1 сч 3 грун­та. Этим определяется большая влагоемкость грунта. В сухом состоянии такие грунты обладают высокой несущей способностью, но при увлажне­нии сцепление частиц постепенно утрачивается и грунт становится плас­ тичным, деформирующимся при незначительном силов^ м воздействии. Грунт плохо пропускает воду, а при замерзании подвергается неравномер­ ному пучению.

Для возведения насыпей разрешается использовать все грунты, кроме глинистых избыточно увлажненных или избыточно засоленных, сильно на­бухающих, заторфованных, а также жирных глин, торфов, ила, гипса, мела.

Грунты, которые пропускают через себя воду, не разрушаясь и не теряя при этом своей прочности, называютсядренирующими. Грунты, не пропус­ кающие или поглощающие воду, -недренирующими. К дренирующим грун­там относятся крупнообломочные, гравийные, крупно- и среднезернистые пески; к слабодренирущим - мелкозернистые пески; к недренирующим -глинистые грунты.

Для обеспечения надежности конструкции земляного полотна производится уплотнение грунтов в насыпях и, в необходимых случаях, в выемках под основ­ ной площадкой, на нулевых местах и в основаниях насыпей. Грунты насыпей послойно уплотняются специальными грунтоуплотняющими машинами.

1.2.2. Конструктивные элементы земляного полотна ж/д пути

Поперечным профилем земляного полотна называется поперечный раз­ рез земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси.

Поперечные профили земляного полотна характеризуются шириной ос­ новной площадки, крутизной откосов, расположением водоотводных уст­ ройств, высотой насыпи и глубиной выемки.

Часть поверхности земляного полотна, на которую укладывается верхнее стро­ ение пути, называется основной площадкой (рис. 1.14) Пересечение основной площадки с откосом - бровка земляного полотна. Расстояние между бровкаминазывается шириной основной площадки. Ширина основной площадки прини- мается по нормам СНиП 32-01-95 и СТН Ц-01-95 Министерства путей сообще­ния Российской Федерации в зависимости от категории железнодорожной ли­ нии и представлена в табл. 1.3.

Ширина основной площадки включают в себяобочины, которые пред­ назначены для удобства выполнения путевых работ (на ней размещают инструмент, необходимые детали верхнего строения пути, расставляют сиг­ налы и путевые знаки). Минимальная ширина обочины - 0,5 м.

В кривых участках пути земляное полотно уширяется с наружной сторо­ ны кривой в связи с необходимостью устройства возвышения наружного рельса за счет увеличения высоты и ширины балластного слоя. Например, при радиусе кривой R = 3000 м ширина основной площадки увеличивается с наружной стороны кривой на 0,20 м и при R - 600 м на 0,5 м.

Поперечное очертание основной площадки однопутной линии в недре- нирующих грунтах имеет форму трапеции (рис. 1.14, б) с шириной поверху 2,3 м и высотой 0,15м, а двухпутной - в виде треугольника с высотой 0,20 м и основанием, равным ширине основной площадки (рис. 1.14,а). Верхняячасть земляного полотна, ограниченная основной площадкой и стягиваю­ щей ее прямой, называется сливной призмой; она необходима для стока воды, проникающей к земляному полотну через балластный слой.

Трапецеидальное очертание основной площадки земляного полотна на однопутных участках устраивают для отвода поверхностной воды, чтобы избежать проникновения ее в земляное полотно. Горизонтальная часть ос­ новной площадки делается короче шпал, благодаря чему обеспечивается стокводы в стороны их концов.

При сооружении земляного полотна в скальных или песчаных грунтах основ­ ную площадку устраивают горизонтальной (рис. 1.14, в,г).

Проектная бровка земляного полотна, сооружаемого из скальных, круп­нообломочных, а также песчаных дренирующих грунтов, вышепрофильной

Ности;выемка (рис. 1.15,6) - основная площадка земляного полотна ниже поверхности земли;полунасыпь (рис. 1.15,в) иполувыемка (рис. 1.15, г) -основная площадка с одной стороны совпадает с земной поверхностью, а с другой выше или ниже ее;полунасыпь-полувыемка (рис. 1.15,д) - основнаяплощадка с одной стороны выше, а с другой ниже поверхности земли ину­ левое место (рис. 1.15,е) - основная площадка расположена на уровнеземной поверхности. Наиболее распространены на железных дорогах на­ сыпи и выемки. Нулевые места неизбежны при переходе из выемки в на­ сыпь, » других случаях они недопустимы, т.к. подвержены снежным зано­сам и поэтому при проектировании продольного профиля линии, их стремятся заменять насыпями.

Крутизна наклонов боковых поверхностей - откосов насыпей и выемок - зависит от их высоты или глубины и свойств грунта. Чем прочнее грунт, темкруче могут быть откосы. Крутизна откоса измеряется тангенсом угла а на­ клона откоса к горизонту, т.е. равна отношению вертикальной проекции h от­коса (рис. 1.14) к его горизонтальной проекцииа (заложению) tga = Л/а. Если высоту откоса h принять за единицу, а величину заложения откосаа выразитьчислом этих единицп, получим показатель крутизны откоса 1:и. Откос имеет одинарную крутизну, еслип = 1, полуторную крутизну, еслип =1,5.

При проектировании земляного полотна применяюттиповые поперечные про­ фили для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями, которые приведены в альбомах «Поперечные профили земляного по­ лотна железных дорог колеи 1520 мм», «Новые железные дороги», «Вторые пути».

Групповые поперечные профили разрабатывают для применения на ряде участков со сложными и многократно повторяющимися инженерно-геоло­гическими условиями.

Поперечные профили земляного полотна, разработанные по специаль­ным проектам для условий, в которых типовые и групповые поперечные профили неприменимы, называютиндивидуальными. По индивидуальным проектам сооружают:

- насыпи высотой более 12 м и выемки глубиной более 12 м;

- выемки и насыпи на косогорах круче 1:3;

- земляное полотно в местах с активными склоновыми процессами;

- на участках с наличием снежных лавин, оползней, обвалов, селей;

- насыпи на слабых основаниях;

- на участках с развитием естественных или искусственных подземных
полостей (карсты, горные выработки);

- земляное полотно в местах пересечения его трубопроводами;

- земляное полотно в районах с высокой сейсмичностью (7 и более бал­
лов) и др. неблагоприятных условиях.

1.2.3. Поперечные профили насыпей

Типовой поперечный профиль насыпи из крупных супесей, мелких и пы-леватых песков и легковыветривающихся скальных пород выполняется в со­ ответствии с рис. 1.16, а. Типовой поперечный профиль насыпи из крупно-

Обломочных грунтов и из песков гравелистых, крупных и средней крупности показан на рис. 1.16,б. Полоса земли под насыпью является ее основанием.

При сооружении насыпи из глинистых грунтов для усиления верхней час­ти земляного полотна предусматривают устройство под балластом защит­ ного слоя из дренирующего грунта (или из дренирующего грунта с геотек­ стильными материалами) (рис. 1.17). Толщина защитного слоя под балластнойпризмой устанавливается расчетом в зависимости от вида грунта земляного полотна и категории железнодорожной линии, но не менее 0,8 м для суглин­ков и глин и 0,5 м - для супесей.

Откосы насыпи могут быть однообразной крутизны и ломаной формы с переменной крутизной. Типовые поперечные профили насыпей из глинис-

Тых грунтов, мелких и пылеватых песков должны иметь откосы при высоте насыпи до 12 м - в верхней части не круче 1:1,5, а в нижней части при высо­те более 6 м - не круче 1:1,75.

По обеим сторонам насыпи устраивают бермы, полосы земли между отко­ сом насыпи и водоотводной канавой или резервом. Назначение бермы - за­щитить подошву насыпи от воздействия воды, текущей по канаве или резерву, и обеспечить возможный проход строительных машин. Ширину бермы прини­ мают не менее 3 м и не менее 7,10 м - со стороны будущего второго пути.

За бермами устраивают резервы или канавы, которые собирают поверх­ ностные воды и отводят в пониженные места или к искусственным сооруже­ ниям. Дну резервов и канав придают продольный уклон не менее 0,003. Глу­бина канавы должна быть не менее 0,6 м. Резервам придают поперечный уклон не менее 0.02 при ширине резерва до 10 м, дно резерва делают одно­скатным, при ширине более 10 м - двускатным. Откосы резервов и водоот­водных канав должны быть не круче 1:1,5.

При сооружении насыпи на косогоре для повышения устойчивости в ос­ новании насыпи устраивают уступы (рис. 1.18).

При сооружении второго пути уширяют существующую насыпь также с устройством уступов (рис. 1.19).

1.2.4. Поперечные профили выемок

Типовой поперечный профиль выемки глубиной до 12 м в супесях круп­ных, а также в мелких и пылеватых песках представлен на рис. 1.20. Длясбора и отвода поверхностной воды с откосов выемки служат кюветы, ко­ торые располагаются по обе стороны от основной площадки земляного по­ лотна. Размеры кюветов: глубина - 0,60 м, ширина по дну - 0,40 м, с отко­сами 1:1,5. Грунт из выемки, не использованный для сооружения насыпи,отсыпают за откосом выемки в виде призмы, называемой кавальером. Ка­ вальеры закладывают на расстоянии не менее 5 м от бровки откоса выемки.

Если площадка между откосом выемки и кавальером имеет уклон з сто­ рону выемки, то для предотвращения стекания воды в выемку, на этой пло­ щадке устраивают небольшую присыпку, называемую банкетом, а за ним располагают забанкетную канаву. Продольный уклон этой канавы прини­ мают не менее 0,005, а глубину не менее 0,3 м. Крутизна откосов кавальеров и банкетов должна быть не круче 1:1,5. С нагорной стороны выемки устра­ивают нагорную канаву для сбора воды с прилегающей местности и отвода ее от пути. Размер нагорной канавы: высота - 0,60 м, глубина - 0,60 м, откосы 1:1,5. Продольный уклон нагорной канавы принимают не менее 0,003.

Для стока воды с низовой стороны от выемки кавальер отсыпают с разры­вами шириной понизу не менее 1 м через каждые 50 м.

При сооружении выемки в глинистых грунтах предусматривают устрой­ ство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (или в комбинации дренирующего грунта и геотекстиля) (рис. 1.21). Толщина за­щитного слоя так же, как при сооружении насыпей, принимается на основа­ нии расчетов, но не менее 0,8 м для суглинков и глин, 0,5 м - для супесей.

1.2.5. Поперечные профили земляного полотнана ж/д станциях

Ширина земляного полотна на раздельных пунктах зависит от числа путейи ширины междупутий (расстояний между осями смежных путей). Расстояние от оси крайнего пути до бровки земляного полотна принимают равным поло­вине ширины основной площадки однопутной линии, приведенной в табл. 1.3.

Поперечный профиль основной площадки земляного полотна принимают,в зависимости от числа путей, типа станции, рода грунта и климатических усло­ вий односкатным, двускатным и пилообразным (рис. 1.22). Скатам придаютпоперечный уклон в сторону водоотводных устройств.

Односкатное земляное полотно применяется на разъездах и промежуточ­ных станциях с небольшим числом путей, двускатное - на обгонных пунктахи станциях двухпутных линий и в больших отдельных парках. Пилообразный профиль применяется на крупных станциях: сортировочных, участковых, пас-

Сажирских и др. В междупутьях с пониженными отметками укладывают зак­ рытые продольные водоотводы - лотки, дренажи.

Поперечные уклоны основной площадки принимают 0,008-0,01 при су­песях, песках и других дренирующих грунтах; 0,01-0,02 при суглинках и гли­нах в зависимости от интенсивности осадков в данной местности. Крутизну откосов насыпей и выемок принимают по тем же нормам, что и на перегонах. Размещать резервы и кавальеры в пределах раздельных пунктов, в местах рас­ положения зданий и переездов не допускается.

Число путей на одном скате принимают:

- при скальных, крупнообломочных и песчаных грунтах - до 10 и более;

- при легких и тяжелых суглинках - от 6 до 10;

- при глинистых грунтах и пылеватых песках - от 2 до 8.

1.2.6. Водоотводные сооружения ж/д пути

Устойчивость и надежность работы земляного полотна во многом зависят от наличия и исправности водоотводных устройств и сооружений. Притекающая к земляному полотну поверхностная вода приводит к размывам, деформациям и разрушениям земляного полотна. Борьба с проникшей в грунт водой сложнее и дороже мер по отводу поверхностной воды. Для защиты земляного полотна от атмосферных вод, от размывов ими и проникновения воды в грунт в первую очередь осуществляют планировку всех поверхностей земляного полотна, поло­ сы отвода, берм, резервов, кавальеров, водосборных и водоотводных устройств. Для этого все эти поверхности должны иметь такие поперечные и продольные уклоны, которые обеспечивают быстрый отток поверхностных вод от земляно­ го полотна. Необходимые величины этих уклонов приведены в пп. 1.2.2-1.2.5.

Для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод применяют различ­ ные устройства и сооружения: канавы, лотки, специальную планировку зем­ ной поверхности, устройства ливневой (дождевой) канализации (обычно на территории станции).

Канавы (водоотводные, кюветы, нагорные) - наиболее распространен­ные устройства для сбора и отвода воды. Форма их, как правило, трапеце­ идальная, а размер определяется на основании гидравлических расчетов.

В стесненных условиях (в населенных пунктах, на станциях), а также при слабых грунтах, не способных удержать откосы канавы, вместо открытых канав применяют водоотводные лотки.

Лотки могут иметь трапецеидальную и прямоугольную формы. Желе­ зобетонные лотки применяют двух видов: междушпальные (рис. 1.23) и меж­дупутные (рис. 1.24).

Междушпальные лотки имеют глубину 0,35, 0,50 и 0,70 м. Для сборагрунтовой воды в боковых стенках лотка имеются дренажные отверстия. За стенками лотка отсыпают фильтры из песка, гравия или щебня, предохра­няющие лотки от засорения через дренажные отверстия.

Междупутные лотки (рис. 1.24) выпускают глубиной 0,75, 1,25 и 1,50 м при длине блоков (секций) 1,00 и 2,00 м.

На станционных площадках междушпальные лотки применяют для отвода воды от стрелок. Вдоль путей - вблизи платформ, зданий, погрузочных пло­щадок и в пониженных местах при пилообразном профиле основной площад­ки укладывают междушпальные и междупутные лотки. Схемы установки меж­ дупутных и междушпальных лотков представлены на рис. 1.25 и рис. 1.26.

34

Продольные уклоны канав для обеспечения стока воды и исключения за­ иливания делают не менее 0,003 для водоотводных и нагорных канав, 0,002 на болотах и 0,001 в исключительных случаях. При крутом уклоне местнос­ти, чтобы не делать дорогостоящего укрепления канав, их устраивают участ­ ками с пологими уклонами, исключающими размыв дна и откосов канав. На стыках этих участков сооружают быстротоки или перепады (рис. 1.27), по­зволяющие на коротком участке быстро перепустить воду в нижерасполо­ женную канаву.

Быстротоки (рис. 1.27, а) - сравнительно короткие канавы (лотки) изсборных или монолитных конструкций, имеющие большие продольные ук­ лоны 0,08-0,1. Поэтому в быстротоках развиваются большие скорости те­чения воды, что вызывает необходимость в конце их устраивать водобой­ные уступы, водобойные стенки или водобойные колодцы.

Перепады (рис. 1.27,б) - устройства с одним или несколькими уступа­ми, позволяющими на небольшом расстоянии значительно понизить ско­ рость текущей воды. Вода за уступом движется с отрывом от дна. В необхо­ димых случаях устраивают водобойные стенки.

Для защиты земляного полотна от вредного воздействия грунтовых вод применяют устройства, которые называютдренажными, и служат они для понижения уровня, перехвата и отвода грунтовых вод.

Для понижения уровня грунтовых вод под основной площадкой земляного полотна наибольшее распространение получили подкюветные дренажи (рис. 1.28).Под кюветом делается траншея под дренаж, верхняя часть заполняется глиной, чтобы поверхностные воды не проникали в дренаж. Ниже этого слоя расположен

Слой из двух слоев дерна, повернутых корнями вверх, для предохранения от засо­ рения следующего слоя - дренажного заполнителя из мелкого гравия или круп­нозернистого песка. Грунтовые воды под действием силы тяжести фильтруют в заполнитель и собираются на дне дренажа. Для сбора и отвода воды укладывают дренажную трубу. Наибольшее распространение получили трубы керамические, асбоцементные трубофильтры из крупнопористого керамзитобетона.

Трубы окружены дренирующим материалом. У самой трубы укладыва­ ют прогрохоченный щебень или гравий крупностью 50-70 мм. Затем ще­бень или гравий с частицами 5-7 мм. Это исключает попадание грунта имелких частиц заполнителя в трубу. Отверстия в дренажных трубах рас­полагают в нижних и боковых, но не в верхних частях трубы, чтобы вмес­ те с водой в дрену не попадали частицы грунта и заполнителя.

Для того чтобы следить за работой дренажей и проводить их системати­ ческую прочистку, устраивают смотровые колодцы.

Если грунтовые воды залегают на глубине от 6 до 10 м, устраивают дре­нажные галереи (рис. 1.29). Размеры галереи должны обеспечивать возмож­ность прохода человека (высота 1,5- 1,7 м).

1.2.7. Деформации земляного полотна ж/д пути

В настоящее время основным требованием к перевозочному процессу является обеспечение безопасности движения поездов и надежности рабо­ ты технических средств. Земляное полотно как важнейший элемент желез­нодорожного пути играет в этом первостепенную роль. Так как существую­ щее земляное полотно сооружалось в разное время по разным нормам, то оно характеризуется большим разнообразием конструктивных размеров, геометрических параметров и состоянием. Несмотря на это, земляное по­ лотно на значительном протяжении сети железных дорог России работает удовлетворительно. Однако примерно на 11 % эксплуатационной длины сетионо имеет дефекты и деформации.

Дефекты - отступления геометрических размеров земляного полотна от современных норм.Деформации - изменение формы земляного полотнав процессе эксплуатации под воздействием поездных нагрузок, под влия­нием гидрогеологических факторов и из-за низкого качества строительства земляного полотна.

Основными видами деформаций земляного полотна являются:

- искажение формы основной площадки;

Просадки;

Пучины;

- сплывы откосов насыпей и выемок;

Осыпи и обвалы.

Наиболее распространенной деформацией земляного полотна является искажение формы основной площадки - балластные корыта, балластныеложа, балластные мешки.

Балластные корыта (рис. 1.30,а) представляют собой углубления в ос­новной площадке под отдельными шпалами, заполненные балластом. Они возникают при недостаточной толщине балластного слоя или при недоста­ точной несущей способности грунта основной площадки. Балластные ко­ рыта достигают глубины 0,1 - 0,3 м. Для предупреждения образования бал­ластных корыт необходимо тщательно уплотнять верхний слой земляного полотна и производить балластировку по проекту.

Балластные ложа (рис. 1.30,б) - протяженные вдоль пути, замкнутыепод рядом шпал углубления в основной площадке, достигающие глубины 1,5-2 м. Причиной образования балластных лож является недостаточноеуплотнение грунтов в насыпи или недостаточная прочность грунтов в ос­ новании выемки.

Балластные мешки (рис. 1.30,в) - изолированные значительные углуб­ления в основной площадке, заполненные балластом. Балластные мешки достигают глубины 3-8 м.

Углубления в основной площадке - корыта, ложа, мешки - могут выз­вать деформации земляного полотна под движущимися поездами.

Мерами борьбы с углублениями в основной площадке являются срезка бортов корыт с заменой грунта дренирующим грунтом. Борта балластных корыт и лож срезают на глубину не менее 0,20 м ниже их дна с расчетом

Полного выпуска воды. Балластные ложа и корыта осушают и устройством односторонних или двусторонних прорезей, с заполнением их дренирую­ щим грунтом (рис. 1.31 и 1.32).

Дренажные прорези закладывают на глубину не менее 0,20 м ниже дна ложаили мешка. Для отвода воды из прорези их дну придают уклон в насыпях не менее 0,1, в выемках 0,05. Из поперечных прорезей воду выпускают на откоснасыпи или в кювет выемки. Сплошную срезку балластных корыт и лож це­ лесообразно производить при капитальном и среднем ремонтах пути.

Пучины. При низких температурах происходит замерзание воды, содер­ жащейся в порах грунта. Происходит увеличение объема, но из-за неодно­родности грунтов, это увеличение объема различно. Неровности, образую­ щиеся при этом на поверхности грунта, называются пучинами. Пучины бывают в форме пучинного горба или пучинной впадины (рис. 1.33). Пучи­ны вызывают неровности рельсо-шпальной решетки, а это не обеспечивает безопасность движения поездов. Пучины делятся на балластные и грунто­ вые. Балластные образуются из-за промерзания загрязненного балластного слоя; грунтовые - из-за замерзания воды в грунте земляного полотна.

Балластные пучины возникают в первой половине зимы. Высота (или глубина) их не превышает 50 мм. В начале весны балластные пучины быст­ро исчезают. Борьба с балластными пучинами заключается в очистке щебе­ ночного балласта или замене песчано-гравийного балласта щебеночным, осушении балластных корыт и лож, в подъемке на балласт при недостаточ­ ной его толщине.

Грунтовые пучины появляются преимущественно в выемках и на нуле­вых местах, когда балластный слой уже замерз, и начинают замерзать грун­ ты земляного полотна. Они продолжают увеличиваться до тех пор, пока возрастает глубина промерзания грунта, так как процесс поступления воды в промерзающий слой из нижних, еще не замерзших слоев продолжается в течение всего периода промерзания. Грунтовые пучины достигают высоты 100-150 мм и более. В конце весны или летом грунтовые пучины постепен­но исчезают.

Способы ликвидации грунтовых пучин следующие:

- подъемка пути на балласт, если это допускает продольный профиль
пути;

- замена пучинистого грунта на глу­
бину промерзания крупнозернистыми
непучинистыми (дренирующими)
грунтами (рис. 1.34);

- устройство теплоизоляционных
накладных, врезных и комбинирован­
ных подушек из асбеста, укладка пено­
пласта, чтобы не допустить промерза­
ния пучинистых грунтов.

- осушение иучинистых грунтов с
помощью дренажей (см. рис. 1.28).

Пучины создают угрозу безопасности движения поездов, требуют боль­ ших расходов на устройство плавных отводов пути от пучинистых горбов и впадин, препятствуют внедрению прогрессивных конструкций пути (бессты­кового пути, железобетонных шпал), делают невозможным высокоскорост­ ное движение поездов. Поэтому предотвращение образования пучин явля­ется очень важной задачей.

В процессе эксплуатации земляного полотна бывают случаи, когда тело земляного полотна обладает достаточной прочностью и устойчивостью, а откосы деформируются.

Наиболее распространенными повреждениями откосов являются: сплы- вы откосов насыпей и выемок; сползание балластных шлейфов на откосах насыпей; размывы поверхности откосов насыпей и выемок; вывалы отдель­ ных камней и шелушение поверхностей выемок и полувыемок в легковы- ветривающихся скальных породах.

Сплывами называют деформации откосов, охватывающие массивы грун­ та на глубину от 0,5 до 1,0 м. Сплывы откосов происходят главным образомна высоких насыпях и в глубоких выемках.

Сплывы откосов наиболее характерны для молодого земляного полотна (в первые 5 лет после постройки земляного полотна). Основной причинойсплывов является переувлажнение слабоуплотненных грунтов откосов.

Грунты откосов насыпей, плохо уплотненные при строительстве, пере­ увлажняются за счет атмосферных осадков, выпадающих на откосы.

На устойчивость откосов отрицательно влияет сбрасывание на них ста­рого балласта при ремонтах пути или образование шлейфов в результате подъемок пути на оседающих насыпях.

Сплывы насыпей на косогорах (рис. 1.35) происходят вследствие ув­лажнения грунтов основания под на­ сыпью поверхностными или грунто­ выми водами, выходящими на поверх­ ность склонов под насыпью.

Этот вид деформаций возникает, когда при поперечном уклоне местно­сти не была сделана необходимая под­готовка основания насыпи: не вырезан

Дерн, не нарезаны уступы, не удовлетворительно содержатся водоотводы с нагорной стороны, не выполнено поддерживающее сооружение с низовой стороны при его необходимости.

Расползание насыпей происходит, как правило, длительное время. Та­ кие деформации возникают из-за недостаточного учета важных местных осо­бенностей участка, на котором строится дорога или из-за нарушения пра­ вил производства строительных работ. Например, расползание насыпи происходит при недостаточном уплотнении грунтов при сооружении насы­ пи, что является нарушением правил производства работ.

Обеспечение устойчивости нестабильных откосов и склонов производитсяпутем устройства различных поддерживающих и удерживающих сооруже­ ний: контрбанкетов, контрфорсов, подпорных стен.

Осыпи и обвалы распространенный вид деформаций крутых откосов глу­боких выемок и полувыемок в скальных грунтах, в связи с потерей устойчи­ вости отдельных частей или целого массива, а также обрывистый характер прилегающих к полотну железной дороги естественных горных склонов.

Основными мероприятиями по предотвращению обвалов являются: упо-ложение откосов и склонов, укрепление неустойчивых скальных массивов подпорными поддерживающими стенками (рис. 1.36) Радикальной мерой защиты пути от скальных обвалов является укрытие его в галерею (рис. 1.37).Осыпи образуются на крутых горных склонах и откосах выемок и полувы­емок, при выветривании скальных пород. Перемещение осыпного материала происходит под действием силы тяжести. Для защиты от осыпей применяют агролесомелиорацию, укрепление откосов выемки и полувыемки, устройствополок, траншей.

На обвальных участках и участках с осыпями предусматривают надзор засостоянием земляного полотна и прилегающих к нему склонов, охрану пути,

Проведение мероприятий по предупреждению произвольных обрушений, лик­ видацию последствий горных обвалов.

При трассировании новых линий скально-обвальные участки следует обходить.

1.2.8. Укрепление и защита земляного полотна ж/д пути

Для защиты откосов насыпей, выемок и берм применяют посев семян мно­ голетних злаковых и бобовых трав. Дерн способен защитить от размыва от­ косы земляного полотна на неподтопляемых участках. При больших высо­ тах насыпей для предотвращения смыва семян и удержания их на откосе до образования корневой системы посев трав производится в деревянных или железобетонных обрешетках (рис. 1.38) или с использованием георешеток.

Посев многолетних трав в настоящее время осуществляется механизиро­ванным способом посева по слою растительной земли (специальными агре­ гатами) или способом гидропосева с добавлением в смесь семян с водой муль­ чирующих добавок (опилок, торфяной крошки и др.) без использования растительной земли.

Если посев трав невозможен по климатическим или грунтовым услови­ ям, производится обсыпка откосов скальными или крупнообломочными грунтами (галечниковыми, щебенистыми).

При подтоплении откосов насыпей и берм пойменными водами применяют­ ся каменные наброски из сортированного и несортированного камня (рис. 1.39).

При больших скоростях течения воды и волновом воздействии, для ук­ репления откосов насыпей, конусов у устоев мостов, берегов применяются железобетонные плиты и габионы.

Габионы конструктивно представляют собой проволочный остов, запол­ ненный камнем (рис. 1.40). Габионы бывают в виде габионных ящиков, га-бионных тюфяков и цилиндрические габионы. Габионные сооружения от­ вечают требованиям экологии, не препятствуют росту растительности. Уже выполнен ряд работ в России по сооружению берегоукреплений из габио­ нов (берегоукрепление Саратовского водохранилища, облицовка канала в Нижегородской области и др.)

При небольших скоростях течения воды бетонные и железобетонные пли­ты являются прочным и надежным укреплением. Применяются плиты сбор­ ные свободнолежащие размером 1,0x1,0x0,16 на гравийной или щебеноч­ной подготовке. Открытые швы устраивают вразбежку.

Размером 2,50x3,0x0,20 м, при необходимости плиты омоноличиваются за­полнением швов бетоном или цементным раствором. 1.2.9. Полоса отвода ж/д пути Полосой отвода называется земельный участок, предназначенный для размещения земляного полотна со всеми устройствами, лесозащитными на­ саждениями, постоянными снегозащитными заборами, путевыми и други­ ми зданиями, линией связи, энергоснабжения и другими сооружениями и устройствами железной дороги. Ширину полосы отвода устанавливают в соответствии с Инструкцией о нормах и порядке отвода земель для железных дорог в зависимости от вы­ соты насыпи или глубины выемки, обустройств земляного полотна (кава­ льеров, резервов, укрепительных сооружений) наличия зеленых насаждений (для защиты от снега и песка) и других условий. Для насыпи или выемки с высотой Я до 12 м, когда не требуется устройство кавальеров, резервов,укрепительных сооружений, а также защитных насаждений, рекомендова­ ны следующие нормы ширины полосы отвода L : Н,ы 1-4 5-8 9-12 L , M 28-37 40-49 52-61 Расстояние от подошвы откоса насыпи или бровки откоса выемки, а при наличии резервов или водоотводных канав - от их крайних точек до грани­цы полосы отвода должно быть не менее 2 м, в исключительных случаях-не менее 1 м. Ширина полосы отвода в местах, где путь нуждается в специальных защи­тах, устанавливается с учетом размещения этих защит (например, лесозащит­ных насаждений). В пределах городов граница полосы отвода устанавлива­ ется на расстоянии не более 2 м от подошвы откоса насыпи или бровки Водоотводной канавы. На станциях и разъездах расстояние от оси крайнего пути до границы полосы отвода должно быть не менее 10 м, с уширением дляразмещения служебно-технических, жилых зданий и других устройств. Границы полосы отвода обозначаются знаками, установленными через каждые 250 м. Знаки обсыпаются землей на высоту 0,40 м, вокруг них устра­иваются канавы глубиной 0,30 м. ..

Земляное полотно железной дороги – комплекс инженерных сооружений из грунтов, служащее основанием для верхнего строения пути. Земляное полотно обеспечивает выравнивание земной поверхности и необходимые план, профиль и устойчивость ж.-д. пути, воспринимает нагрузки от рельсошпальной решетки, балласта и подвижного состава, равномерно распределяя их на нижележащий естественный грунт. Основные типы земляного полотна- насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки, полунасыпи-полувыемки, нулевые места (рис. 3.1).

Элементы земляного полотна -основная площадка, откосы и основание (рис. 3.2). Кроме того, полотно имеет сопутствующие устройства, предназначенные гл. обр. для сбора и (или) отвода воды: у насыпей – бермы, продольные канавы или резервы (из резервов берется грунт для возведения насыпей), у выемок – кюветы, банкеты и забанкетные канавы (для отвода воды с обреза выемки), кавальеры (для складирования лишнего грунта), нагорные канавы. Высота насыпей или глубина выемок составляет от 1-2 до 25-30 м. При больших рабочих отметках насыпи обычно заменяют виадуками, а выемки – тоннелями. Полунасыпи, полувыемки и полунасыпи-полувыемки сооружают в основном в горных районах. Основная площадка 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.

Земляное полотно сооружается по групповым (типовым) или индивидуальным проектам. Групповые проектные решения регламентированы нормативными документами; их применяют в основном без обоснования инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям в следующих случаях: простые природные и эксплуатационные условия; возведение земляного полотна из обычных (дренирующих и глинистых твердой и полутвердой консистенции) грунтов; прочное основание с косогорностью не круче 1:5 при скальных грунтах и не круче 1:3 при нескальных грунтах и рабочих отметках обычно до 12 м, а также в некоторых сложных инженерно-геологических региональных условиях, но с ограничениями по определенным параметрам, например в случае насыпи на болотах глубиной до 3-4 м (рис. 3.3 и 3.4).

Индивидуальные проекты разрабатываются для земляного полотна, сооружаемого в сложных физико-географических, климатических, инженерно-геологических и эксплуатационных условиях. Для их разработки производят детальные инженерно-геологические изыскания, определяют физико-механические и прочностные свойства грунтов и все проектные решения принимают на основе инженерных расчетов. Индивидуальные проекты применяются для насыпей при рабочих отметках более 12 м, косогорности основания более 1:3 при недренирующих грунтах, в районах избыточного увлажнения, на слабых основаниях, в пределах глубоких болот, на поймах рек и т.д.; для выемок, вскрывающих неблагоприятно расположенные пласты горных пород в глинистых переувлажненных или сильнонабухающих грунтах; для земляного полотна на пучиноопасных участках, на участках с активными склоновыми процессами (оползни, обвалы, осыпи, снежные лавины, сели), на карстовых участках, в районах распространения вечномерзлых грунтов, участках с высокой сейсмичностью, а также при пересечении земляного полотна трубопроводами и сооружении его с использованием взрывов и средств гидромеханизации.
Материалами для строительства земляного полотна служат грунты в виде скальных или осадочных массивов (для выемок) и крупнообломочные, песчаные и глинистые (для насыпей) Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна и расширения сферы применения местных грунтов производится их уплотнение до нормируемой плотности в насыпях и в необходимых случаях под основной площадкой в выемках, на нулевых местах и основаниях насыпей.
Конструкция земляного полотна в зоне основной площадки для всех видов глинистых грунтов, кроме супесей, содержащих более 50% песчаных частиц размером от 2,0 до 0,05 мм (по массе), усиливается защитным слоем из дренирующего грунта в комбинации с геотекстилем или без него (рис. 3.5). Это необходимо для предотвращения морозного пучения грунтов и предупреждения образования деформаций основной площадки Толщину защитного слоя устанавливают в зависимости от вида и консистенции грунта земляного полотна с учетом глубины промерзания.

Защита земляного полотна от неблагоприятных природных воздействий осуществляется посредством водоотводных, защитных и укрепительных сооружений, служащих для регулирования поверхностного и подземного стоков, тепловых и гравитационных процессов Кроме того, проводятся мероприятия по мелиорации грунтов. К основным водоотводным устройствам относятся водоотводные канавы и резервы у насыпей, кюветы, забанкетные и нагорные канавы у выемок Используются также железобетонные лотки, а на участках с большим уклоном – быстротоки и перепады Для защиты земляного полотна от воздействия атмосферных осадков и текущей воды все его поверхности планируются с продольными уклонами не менее 0,002 и поперечными – не менее 0,04.
Для защиты полотна от вредной инфильтрации воды, а также откосов от размывов предусматривается травосеяние, применение крупнообломочных материалов, каменных набросок, железобетонных плит, габионных структур. Травосеяние позволяет создать искусственный дерновый покров, снижающий скорость течения поверхностной воды, армирующий поверхностные слои грунта и обеспечивающий транспирацию (испарение) влаги из грунтов до 200-250 мм осадков в год. Крупнообломочными материалами укрепляют дно и откосы канав (щебневание), а также откосы земляного полотна. Каменные наброски из разрыхленных слабовыветрелых скальных пород, выполненные в виде защитных призм или имеющие другую форму (рис. 3.6), предназначены в основном для гашения энергии набегающих волн прибоя и предохранения земляного полотна от размыва вдольбереговым течением. Вес и размеры камней в наброске определяют путем расчета в зависимости от удельного веса и формы камня, высоты и длины расчетной волны, крутизны откоса. Железобетонные укрепления в виде сборных (свободно лежащих, разрезных -шарнирно-соединенных в ковер, гибких решетчатых) конструкций и монолитных плит широко применяются для защиты от волновых воздействий. Габионные структуры – тонкие габионные тюфяки (т. н. матрасы Рено) высотой 0,15-0,3 м и коробчатые габионы высотой 0,5-1 м, укладываемые на поверхность земляного полотна, обеспечивают защиту от размывов при высоте волны до 2 м и скорости течения до 5 м/с.

Для гашения морских волн и защиты берегов от размывов служат морские 6уны (поперечные берегозащитные сооружения), волногасящие и волноотбойные стены, волноломы. На мостовых переходах для защиты пойменных насыпей используют регуляционные сооружения (рис. 3.7).

Регулирование подземного стока для защиты земляного полотна от грунтовых вод осуществляется дренажами. Дренажи представляют собой комплексные устройства, предназначенные для снижения влажности грунтов, понижения уровня или перехвата грунтовых вод. Наибольшее распространение получили биологические (травы, кустарники, деревья) и гравитационные дренажи.
Гравитационные дренажи отбирают из грунтов земляного полотна или его основания воду, которая под действием сил гравитации по трубам или крупнообломочному материалу, уложенным в горизонтальной траншее, засыпанной дренирующим грунтом, выводится на поверхность земли. Вода в трубы (керамические, бетонные, асбоцементные, пластиковые) диаметром 0,15-0,3 м поступает через специальные отверстия или через пористые стенки (в трубофильтрах). Для осмотра и очистки труб (дрен) служат смотровые колодцы, которые выполняются из стандартных железобетонных колец и располагаются через 50-75 м по длине дренажа, а также на поворотах трассы и перепадах глубины дрены; колодцы имеют отстойники глубиной ок. 0,5 м. Глубина заложения таких дренажей обычно составляет 1,5-3 м.
Для осушения одного или нескольких водоносных пластов, расположенных на глубине 6-12 м, применяются дренажные галереи (те же гравитационные дренажи траншейного типа, но имеющие дрены круглой или трапецеидальной формы высотой 1,5-1,7 м, допускающие проход человека). Для сбора и отвода грунтовой воды из глубоко расположенных (св. 12 м) водоносных горизонтов, когда устройство траншеи нерационально или невозможно, применяют дренажные штольни, сооружаемые закрытым способом (например, щитовой проходкой). Вода в дренажную штольню поступает сквозь швы между секциями обделки (крепления). Основание штольни располагают обычно в водонепроницаемых грунтах (с заглублением примерно на 0,5 м); его продольный уклон составляет, как правило, не менее 0,005 (в исключительных случаях 0,002-0,001). Смотровые колодцы (шахты), выполняющие роль вентиляционных устройств, устраивают через каждые 100-250 м.
Для осушения балластных углублений в длительно эксплуатируемых насыпях применяются т. н. кротовые дренажи – слегка наклоненные к горизонту скважины, в которые заводятся перфорированные трубы.
Регулирование тепловых процессов в земляном полотне осуществляется с помощью различных теплоизолирующих устройств и покрытий, защищающих грунты под основной площадкой от промерзания и морозного пучения. К ним относятся подушки из шлака или асбеста, покрытия из пенопластов, полистирольных плит и т. п. Регулирование гравитационных процессов направлено на поддержание или удержание откосов земляного полотна и неустойчивых склонов, на которых оно расположено. В качестве поддерживающих сооружений обычно применяются контрбанкеты, контрфорсы, подпорные стены, армогрунтовые и гравитационные габионные стены, в качестве удерживающих – анкерные конструкции, стягивающие элементы, прошивающие сваи и шпоны (см. также Усиление земляного полотна).
Система защиты земляного полотна включает также ряд противоселевых, противообвальных, противолавинных и других сооружений. Применяют селеспуски – акведуки, служащие для пропуска грязекаменных масс селевых потоков над ж.-д. полотном, барражные запруды в виде бетонных или каменных (на цементном растворе) стен со специальными окнами для пропуска воды, селенаправляющие регуляционные сооружения. Для защиты земляного полотна от скальных обвалов и осыпей прибегают к уположению откосов и склонов, укреплению неустойчивых скальных массивов подпорными, поддерживающими, одевающими стенами и анкерами, устраивают улавливающие полки у основной площадки полотна, улавливающие траншеи, рвы и валы, укрывают путь в галереи. Защита земляного полотна от разрушающего воздействия снежных лавин осуществляется созданием сети инженерных противолавинных устройств, направленных на регулирование снежных отложений на склоне с помощью снегоудерживающих заборов, железобетонных или металлических надолб, снеговыдувающих панелей. От ударов сошедших лавин земляное полотно защищают земляные дамбы, лавино-спуски, лавинорезы; применяют также специальные галереи.

Защитные сооружения земляного полотна - постоянные или временные, поверхностные или заглубленные устройства, предназначенные для защиты от неблагоприятных природных воздействий материалов или конструкций строений, входящих в комплекс железнодорожного пути. Устраивают защиты от размывов и подмывов водой, селей, растущих оврагов, снежных лавин, скальных обвалов, осыпей, оползней, наледей, песчаных заносов и выдувания, а также организуют охранные зоны, проводят охранит, мероприятия.
Защита от размывов . Защита железнодорожного пути от атм. осадков состоит в собирании Я отводе их с помощью канав и лотков. Защиту земляного полотна от размывов при пост, или врем, подтоплении осуществляют соответствующими укрепительными устройствами и сооружениями откосов, а при недостаточности их - устройством каменных набросок, «свободных пляжей», морских бун, волноотбойных (волноотбойно-подпорных) стен, в т. ч. шпунтовых волноломов; регуляционных сооружений - струенаправляющих или отжимных дамб, запруд, полузапруд, траверс, Прокопов русел, речных бун (чаще наз. шпорами), реже установкой фашин и габионов.

Рис. 1. Подпорно-волноотбойная стена.
При ширине пляжа перед волноотбойной стеной меньше утроенной высоты расчётной волны вследствие дефицита наносов основание стены.
Каменная наброска - присыпное к защищаемому откосу или склону сооружение из сортированного по крупности камня твёрдых пород (или из несортированного камня - горной массы), предназначенное для гашения энергии набегающих волн или предохранения подстилающего грунта от размыва водой, текущей со скоростями 1,5-4 м/с. Вес (и размеры) камня для каменной наброски определяют расчётом в зависимости от уд. веса камня, его формы, высоты и длины расчётной волны, крутизны откоса. В горной массе должно содержаться ж менее 50% камней расчётного размера. Наименьшая толщина каменной наброски (по нормали к откосу) равна утроенному расчётному размеру камня.
«Свободный пляж » - искусственное волногасящее сооружение, способствующее восстановлению природного равновесия на размываемом участке берега и улучшающее состояние соседних с ним участков, куда наносы попадают естественным путём. «Свободные пляжи» требуют периодического пополнения пляжевым материалом, поэтому они создаются при наличии его карьерных запасов. «Свободные пляжи» не рекомендуются на мысах, крутых подводных склонах (круче 0,05), в зонах влияния подводных каньонов, на участках сильных течений.
Морские буны - поперечные берегозащитные сооружения, применяемые для удержания наносов из естеств. вдольберегового потока и образования из них пляжа необходимой ширины; сохранения созданного отсыпками или намывами искусств, пляжа; стабилизации ширины пляжа, подверженного периодическому размыву. Устраивают сквозные буны, уменьшающие вдольбереговое перемещение наносов, и непроницаемые (глухие), допускающие движение наносов только в обход конструкции. Применение бун целесообразно для защиты берегов с крутизной подводного склона в зоне действия прибоя менее 0,03 при наличии естественного питания наносами. Расстояние между бунами принимают равным 1-3 длинам бун. Для защиты берегов с крутизной подводного склона более 0,03 применяют траверсы (поперечные берегозащитные сооружения) и в комплексе с продольными подводными барьерами (волноломами).
Волноотбойная стена сооружается из высокопрочного бетона, часто с облицовкой плиткой, или выкладывается из камня на растворе подобно подпорной стенке, применяется для защиты откосов железнодорожного пути, проходящего вдоль водоёма, при сильном волнении. Нередко волноотбойная стена предназначается также и для поддержания береговых уступов и земляного полотна. В таком случае её называют подперно-волновой защищают фигурными бетонными блоками, а также шпунтовым ограждением, которое иногда применяется как самостоят. противоразмывное сооружение. Передней грани волноотбойной стены придают криволинейное очертание. Нижний отрезок криволинейного профиля обычно имеет наклон к горизонту больше 35°, верхний - заканчивается волноотражающим карнизом. При размещении стен учитывают возможность резкого увеличения размыва их на концах. Стены состоят из секций длиной ок. 10 м, разделённых температурно-осадочными швами. Пазухи за стенами заполняют крупнообломочными или местными слабодренирующими грунтами, устраивают дренаж с обратным фильтром у выпускных отверстий стены.
Иногда для защиты берегов применяют волноломы (затопляемые и незатопляемые).
Регуляционные сооружения (рис. 2) предназначаются для защиты от размывов откосов пойменных насыпей железнодорожного пути и берегов рек. Устраивают продольные и поперечные регуляционные сооружения.



Рис. 2. Регуляционные сооружения: 1 - верховая струенаправляющая дамба; 2 - низовая дамба; 3 - шпора (речная буна); 4 - продольная дамба; 5 - траверса; 6 - запруда; 7 - прокоп русла; 8 - полу запруда.
К продольным сооружениям относятся струенаправляющие дамбы, изменяющие течение реки у искусств, сооружения; отжимные дамбы, отклоняющие поток от земляного полотна; прокопы, спрямляющие русло реки. Поперечные регуляционные сооружения - речные буны (шпоры), снижающие прибрежные скорости течения и вызывающие накопление наносов; запруды и полузапруды, перекрывающие отд. рукава и направляющие поток в основные русло или прокоп. Тело дамб, бун, запруд сооружают из обыкнов. грунта с укреплением откосов или из скального грунта, монолитного бетона, сборных, в т. ч. фигурных бетонных элементов. Крутизну откосов регуляционных сооружений задают в зависимости от их высоты, скоростей течения водоёма, волновых и ледовых нагрузок, способов укрепления; высоту гребней сооружения назначают из условий незатопления железнодорожного пути при наибольших горизонтах воды.
При небольших размерах сооружений о огранич. сроками службы применяют габионы (сетчатые ящики или круглые цилиндры, заполняемые камнем), фашины (хворостяные или хворостянокаменные вязанки, скрепляемые проволочными поясами), сипаи (бревенчатые вышкообразные устройства, заглубляемые в дно водоёма и имеющие горизонтальную сетчатую площадку, загружаемую камнем).
Противоселевые сооружения служат для защиты ж.д. от разрушения или загромождения селевыми выносами. К ним относятся селезадерживающие (в т. ч. селеулавливающие, руслостабилизирующие, селепропускные, селенаправляющие, селеотводящие сооружения). Селезадерживающие сооружения - верховые запруды и глубинные селеуловители - задерживают всю селевую массу или её часть выше земляного полотна. Запруды размещают на участках с крутыми устойчивыми берегами, исключающими бортовой размыв и обтекание запруды селем. Эффективны запруды из камня с использованием материала самих селевых отложений и сквозные ж.-б. запруды. Для пропуска воды в теле запруды устраивают лотки, тоннели, окна, решётки, щели. Глубинные селеулавливающие котловины образуют в русле (или в конусе выноса) перед земляным полотном. Система несколько запруд помимо селезадерживающей функции играет руслостабилизирующую роль. Селепропускные сооружения - мосты и селеспуски - устраиваются в случаях, когда нерационально прибегать к селезадержанию, а целесообразно пропускать сели под железнодорожным путём (по мосту) или над ним (по селе- спуску). Мосты для пропуска селей проектируют с учётом создания необходимого уклона русла, обеспечивающего транзитное перемещение потока. Селеспуск - ж.-б. лоток, расположенный на опорах над железнодорожным полотном, перпендикулярно к нему с уклоном, обеспечивающим транзитное движение селевого потока. Селеспуски устраивают на крутых косогорах, прижимных участках трасс. Селенаправляющие сооружения - дамбы, направляющие стены, обвалования - создают фиксированный подход русла и исключают повреждения селевым потоком земляного полотна, мостовых опор и пр. При их сооружении используют каменной кладку, железобетон, а также материал самих селевых выносов. Селеотводящие сооружения - искусств, русла, создаваемые дамбами (обвалованием), прокопами,- предназначены для объединения двух или несколько естеств. русел в одно для пропуска селевых потоков. Некоторые виды противоселевых сооружений применяются для предупреждения роста оврагов.
Противолавинные сооружения - лавинопредупреждающие, лавинозащитные, комплексные - инж. средства, предназначенные для предупреждения схода снежных лавин или для защиты железнодорожного пути от разрушающего действия движущихся лавин. Лавинопредупреждающие сооружения - многорядные заборы, террасы на склонах, земляные дамбы и пр.- предотвращают образование лавин. Заборы защищают лавиноопасный склон от поступления метелевого снега. Эффективно применение снеговыдувающих панелей (дюз), предупреждающих образование нависающих снежных карнизов в самой верхней части склона. В сильнометелевых районах используют одиночно стоящие щиты на склоне. Щиты приподнимают над поверхностью склона для образования вокруг них чаш выдувания и валов, создающих сильную волнистость снежного покрова и затрудняющих формирование поверхности скольжения лавины. Лавинозащитные сооружения - лавинорезы, задерживающие и направляющие стены и дамбы, эстакады, навесы, галереи, лавиноспуски - отклоняют или останавливают движущие лавины. Лавинорез - большой клин, сооружаемый непосредственно перед защищаемым объектом и рассекающий лавину на две части, отбрасываемые от него в обе стороны. Задерживающие и направляющие ж.-б. стены и насыпные дамбы рассчитываются на прямой удар лавин и их полную остановку или на изменение направления движения лавины. Эстакады, навесы, галереи, лавиноспуски предназначены для безвредного пропуска лавин под железнодорожным путём (эстакады) или над ним. Комплексы противолавинных сооружений сочетают устройства для задержания лавин в верхних частях склонов (например, заборы) с задерживающими сооружениями у их подножия.
Противообвальные сооружения предназначены для задержания скальных обломков, движущихся в обвалах, осыпях, вывалах, или для закрепления их на склоне и предотвращения падения. К ним относятся: улавливающие стены из каменной кладки, бетона, железобетона, реже древесины, размещаемые вблизи железных дорог (иногда на склоне) и создающие улавливающие пазухи; рвы, траншеи, канавы, валы, применяемые на пологих (до 25°) склонах; улавливающие полки, размещаемые у подошвы откоса (склона); заградит. сети из стальных (или иных прочных и стойких) полос, сеток, заанкеренные к склону (откосу); надолбы - ж.-б. или деревянные столбы, располагаемые в несколько рядов на затяжных склонах на путях движения обломков; ж.-б., бетонные, каменные галереи (балочные, рамные, арочные, консольные), устраиваемые у крутых (более 50°) откосов (склонов).
Противооползневые сооружения и мероприятия устраняют или снижают воздействие на железных дорогах оползнеобразующих факторов. Эффективно использование комплексов сооружений или устройств. Например, для осушения проводят поверхностный водоотвод (по канавам, лоткам или обвалованием, планировкой склонов); отвод грунтовых вод осуществляют по штольням, галереям, горизонтальным или вертикальным скважинам. Для механическая удержания оползневых массивов устраивают контрбанкеты, подпорные стенки, контрфорсы и пр. Применяются также мелиорация грунтов, посадка деревьев и кустарников, травосеяние.
Защита от песчаных заносов. Такую защиту осуществляют закреплением прилегающей к ж.-д. полотну полосы песков защитными насаждениями или скреплением поверхности песка вяжущими веществами.