Поперечные профили земляного полотна
Поперечное очертание верха земляного полотна железных дорог на перегонах следует принимать в зависимости от количества путей и вида грунта, используемого для земляного полотна, Для насыпей на сухом и прочном основании следует использовать, как правило, грунт из резервов, притрассовых карьеров и ближайших выемок или шлак металлургический.
Рис. 1 Поперечный профиль насыпей из недренирующих грунтов для железных дорог на косогорах крутизной от 1:5 до 1:3; а — с нагорной канавой и бермой в грунте естественного сложения; б — то же, с засыпкой, 1 — засыпка, 2 — тело насыпи
Выемки следует проектировать в зависимости от их глубины, состояния и свойств грунтов, а также от климатических условий района.
Рис. 2 Поперечные профили выемок в глинистых грунтах:
В районах с засушливым климатом, а также в других районах, где происходит полное впитывание и испарение атмосферных осадков, выемки в дренирующих грунтах для железных дорог следует проектировать без кюветов в соответствии с поперечным профилем, приведенным на рис. 3.
Рис. 3. Поперечный профиль выемок в дренирующих грунтах для железных дорог в районах с засушливым климатом
Выемки глубиной до 1 м , а также начальные участки глубоких выемок для автомобильных дорог, в целях предохранения их от снежных заносов, необходимо проектировать раскрытыми или разделываемыми под насыпь (рис.4).
Рис. 4. Поперечные профили выемок глубиной до 1 м для автомобильных дорог; I — раскрытых; II — разделываемых под насыпь
Выемки глубиной более 2 м следует проектировать с закюветными полками: в мелких и пылеватых песках, в пылеватых глинистых грунтах, в том числе лёссовидных, лёссах и глинах (рис. 5).
Рис. 5. Поперечный профиль выемок глубиной от 2 до 12 м для железных дорог
Водоотводные канавы
Для отвода поверхностных вод предусматривается система водоотводных сооружений. Их параметры и форма назначается с учетом вида грнута, уклона местности и расчетного объема поверхностного водотока. Боковые канавы, лотки, кюветы проектируют с расчетом, чтобы пропустить расчетный объем воды. Расчетный объем воды определяется умножением площади живого сечения на скорость движения. Площадь поперечного сечения определяется в зависимости от формы. Форма может быть треугольная, трапециевидная, полукруглая, прямоугольная. Канавы назначаются для перехвата и от вода воды. Бывают боковые, забанкетные, нагорные. Лотки – это канавы, укрепленные так, что конструкция может воспринимать боковое давление грунта.
Бывают трапецеидальные, треугольные и полукруглой формы. Быстротоки – короткие канавы из сборных или монолитных ж\б конструкций. Имеющие большие продольные уклоны. На быстротоках с целью гашения скорости используются водобойные колодцы, водобойные стенки и этим обеспечивается равномерность потока воды. Перепады – выполняют те же функции, что и быстротоки и используются для пуска воды по местам повышенной рельефности. Дюкеры – это трубы в выемках для пропуска воды через земляное полотно. Продольные водоотводные канавы необходимо предусматривать с нагорной стороны насыпей без резервов.
На местности с поперечным уклоном менее 0,02 при высоте насыпей менее 1,5 м , на участках с переменной сторонностью поперечного уклона, а также на болотах водоотводные канавы необходимо проектировать с двух сторон полотна. При пересечении местных понижений допускается уменьшать глубину канав до 0,2 м с устройством со стороны насыпи банкета шириной поверху не менее 3 м , с возвышением его бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,25 м и поперечным уклоном от насыпи, равным 0,02 — 0,04. Расстояние между подошвой откосов насыпей и внутренней бровкой продольных водоотводных канав следует принимать для железных дорог не менее 3м, а со стороны размещения будущего второго пути — не менее 7 м ; для автомобильных дорог на сырых и мокрых местах это расстояние следует назначать из условия, что между бровкой канавы и кромкой проезжей части должно быть не менее 7 м при насыпях или их основании из супесей и не менее 3 м — из суглинков и глин. Поверхности бермы между насыпью и канавой необходимо придавать поперечный уклон в сторону канавы от 0,02 до 0,04. Поперечные канавы следует проектировать в случаях, когда затруднен отвод воды от водопропускных сооружений или продольный отвод воды из местных понижений у земляного полотна. Сопряжения водоотводных канав с руслом водотоков следует проектировать с выполнением следующих условий: в месте сопряжения канаву направлять по течению водотока; угол между осями канавы и водотока назначать не более 45°; изменения направления канав проектировать плавными по кривой радиусом не менее 5 м , а на участках подходов к перепадам, быстротокам и искусственным сооружениям — не менее 10 м .