Железнодорожный транспорт представляет собой сложное многоотраслевое хозяйство, в состав которого входят железные дороги и предприятия, а также административно-хозяйственные, культурно-бытовые и медицинские учреждения, научные и учебные институты, техникумы, школы.
Для выполнения перевозочного процесса железные дороги имеют технические средства, состоящие из подвижного состава и железнодорожных сооружений и устройств, в которые входят:
- железнодорожный путь с необходимым путевым развитием на раздельных пунктах для приема скрещения, обгона, расформирования, формирования и отправления поездов и выполнения других операций;
- сооружения для посадки, высадки и обслуживания пассажиров;
- устройства для хранения, погрузки и выгрузки грузов;
- устройства автоматики, телемеханики связи и вычислительной техники для обеспечения безопасности движения поездов и ускорения производственных процессов;
- сооружения для экипировки и ремонта локомотивов и вагонов;
- устройства электроснабжения, включая тяговые подстанции и Контактную сеть на электрифицированных линиях.
Искусственные сооружения устанавливаются при пересечении железнодорожными линиями рек, каналов, дорог и других препятствий. Это путепроводы, виадуки, эстакады, тоннели, галереи, трубы, мосты.
Мост — искусственное сооружение, устанавливаемое над водным пространством.
классифицируются по: числу пролетов,числу гл. путей.конструкции пролетного строения(с ездой по верху,низу,середине).материалу,по длине(малые.средние,большие,внеклассные)
Путепроводы — строят в местах пересечения автомобильных, железных дорог или двух железнодорожных линий.
Виадуки — сооружения вместо обычной высокой насыпи при пересечении железной дороги, глубоких долин, оврагов, ущелий.
Эстакады — устанавливают взамен больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а также на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды.
Тоннели — представляет собой искусственные сооружение для прокладки пути под землей. Транспортные тоннели по их месторасположению разделяют на горные, подводные и городские. Пространство, образованное после удаления породы при сооружении тоннелей, называется тоннельной выработкой, а конструкция, служащая для ее закрепления, — обделкой. В слабых грунтах во избежание обвала в тоннелях обычно устраивают несущую обделку из железобетона или бетона, а в трудных гидрогеологических условиях — из металла. В скальных породах в зависимости от их прочности разрешается применять вместо несущей облицовочную обделку или сооружать тоннель без обделки и облицовки.
Тоннели надежно защищают от проникновения в них поверхностных и грунтовых вод и делают водоотводы. Для выпуска воды за пределы тоннеля продольный профиль пути в нем проектируется на уклоне в одну или обе стороны, как правило, не менее 3‰. Горизонтальные площадки длиной не более 400 м допускаются лишь как разделительные между уклонами в разные стороны. При необходимости расположения тоннелей в кривых радиус их должен быть не менее 600 м. Входы в тоннель укрепляют и оформляют в виде порталов. Для укрытия людей, находящихся в тоннеле во время пропуска поездов, в стенах устраиваются ниши, а для хранения рабочего инвентаря, материалов и инструментов — специальные камеры. При паровой и тепловозной тяге в тоннелях протяженностью свыше 1000 м предусматривают искусственную вентиляцию.
3 Существующие и перспективные материалы, применяемые в транспортном строительстве.
Железобетонные лотки являются самыми востребованными изделиями, применяемыми для строительства железных дорог. Междушпальные и междупутные лотки используются для отвода осадков и грунтовых вод между железнодорожными путями, от централизованных стрелок и вдоль платформ.
Материалы для строительства из железобетона применяются в районах с расчетной температурой воздуха не менее минус 40 градусов. Если существуют определенные требования к морозоустойчивости, то при производстве ЖБИ могут использоваться особые марки стальной арматуры и бетона.
Геотекстиль иглопробивной, тканный
Использование геотекстиля при строительстве железнодорожных путей позволяет уменьшить затраты, время и риски при проведении работ, а также упрочить несущую способность дорог. Геотекстиль укладывается в подбалластный слой, что способствует укреплению полотна и равномерному распределению нагрузки.
Георешетка
Георешетка применяется в железнодорожном строительстве как альтернатива более привычным способам укрепления путей. Георешетка позволяет минимизировать толщину слоя и уменьшить напряжение полотна. В результате повышается несущая способность дорожных путей и возрастает срок их эксплуатации.
Геосетка полиэфирная
Покрытия железных дорог приобретают высокую стойкость, если зернистый грунт сочетается с полиэфирной геосеткой, абсолютно не подверженной деформациям и гниению. В результате использования геосетки в качестве армирующей прослойки срок эксплуатации железнодорожного полотна существенно увеличивается по сравнению с традиционными методами укрепления грунта.
4 Конструктивные слои дорожных одежд.
Дорожной одеждой называется укрепление проезжей части дороги, выполненное в виде одного или нескольких слоёв из различных материалов и служащие для создания равной и прочной поверхности, необходимой для движения с расчётными скоростями.
Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым к воздействию различных нагрузок, воды и других факторов. Для этого насыпи выполняют из дренирующих грунтов, а полотно защищают от действия атмосферных осадков. С этой целью земляному полотну придают трапецеидальный профиль (сливная призма), что обеспечивает отвод атмосферных вод в стороны — в водоотводные канавы (кюветы), имеющие продольный уклон.
На сегодняшний день для улучшения эксплуатационных характеристик железнодорожный путей применяют геотекстиль между грунтом и балластом.
При проектировании железных дорог геотекстиль выполняет функции разделения, фильтрации и укрепления грунта. Геотекстильное полотно, расположенное под линией железной дороги, предотвращает попадание частиц почвы в основание грунта, благодаря чему статические и динамические нагрузки на железную дорогу распределяются равномерно. Те проекты железных дорог, в которых учтено применение геотекстиля, выделяются повышенной защитой дорожного полотна от деформации и лучшими несущими характеристиками.
Верхнее строение пути () состоит из балластного слоя (при расчетной продолжительности эксплуатации построечного пути менее года может не укладываться), шпал (1300... 1900 шт. на 1 км) и рельсов. Балластный слой толщиной 15...30 см укладывают из хорошо дренирующего материала (песок, шлак, гравий, щебень), обеспечивающего цропуск атмосферных вод с последующим стоком их по сливной призме. Шпалы для построечных путей изготовляют из деревянных брусьев, пропитанных для увеличения срока их службы (от 3 до 12 лет) креозотом.-На шпалах крепят стальные рельсы длиной 12,5 или 25 м, укладываемые с небольшим наклоном внутрь для более благоприятного прохода бандажей колес подвижного состава.
Балласт заполняет пространство между нижней постелью шпал или других рельсовых опор и основной площадкой земляного полотна, а также за торцами шпал, в шпальных ящиках. На железных дорогах общего пользования с грунтовым земляным полотном (более 99% протяжения пути) верхнее строение пути с балластным слоем является единственной конструкцией, применяемой как по техническим, так и экономическим показателям. Балласт — один из важнейших элементов верхнего строения железнодорожного пути. Он обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяющихся температур. От конструкции и качества балластного слоя зависят общее состояние железнодорожного пути, уровень допускаемых скоростей движения поездов, сроки службы всех элементов верхнего строения пути (рельсов, скреплений, шпал), затраты на текущее содержание пути и вся система его ремонтов.
5 Расчет ширины проезжей части и числа полос движения.
Ширина колеи менее 1 512 мм и более 1 548 мм не допускается
6 Максимальные продольные уклоны путей сообщения. Обеспечение видимости в продольном профиле.
План железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, а профиль—в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами. Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной.
Максимально допустимую величину уклона на проектируемом участке называют ограничивающим уклоном. Это один из наиболее важных технических параметров ж. д., устанавливаемый при разработке проектов в комплексе с другими параметрами (вид тяги и тип локомотива, полезная длина приемо-отправочных путей и др.). Величина ограничивающего уклона влияет на весовую норму поездов и провозную способность проектируемого участка ж. д., определяет сложность продольного профиля, скорости движения, затраты топлива или электроэнергии. С другой стороны, от принятого значения ограничивающего уклона зависят длина трассы, объемы и стоимости земляных работ по сооружению земляного полотна и искусственных сооружений. Использование крутых ограничивающих уклонов ухудшает эксплуатационные условия, но благоприятно для строительства ж. д.
В практике проектирования различают следующие виды ограничивающих уклонов: руководящий, инерционный, уравновешенный и уклоны усиленной тяги. Руководящий уклон – наибольший уклон неограниченного протяжения, при движении на подъем по которому поезда расчетной массы с одиночной тягой устанавливается скорость, равная рас-четно-минимальной для данного локомотива. Нормативные документы (СНиП 32-01-95, СТН Ц-01-95) регламентируют максимальные значения руководящего уклона в зависимости от категории ж. д. от 9 до 40%о, при этом большие значения соответствуют более низким категориям дорог.
Инерционные уклоны превышают крутизну руководящего уклона и могут быть допущены на локальных участках, где поезд, используя кинетическую энергию (наряду с силой тяги), следует по всей длине элемента со скоростью не ниже ее расчетно-минималь-ного значения. Обычно это выходы из углублений продольного профиля при сравнительно непротяженных элементах ограничивающего уклона. Поскольку фактические скорости подхода к таким элементам могут отличаться от расчетных, применение инерционных уклонов ограничено (как правило, только для переустраиваемых ж. д.). На новых линиях для повышения надежности эксплуатации инерционные уклоны не рекомендованы.
Если на ж.-д. линии имеет место существенное различие размеров перевозок по направлениям и это различие устойчиво во времени, то для негрузового направления с целью уменьшения стоимости линии можно применять уклоны, круче руководящего, – уравновешенные уклоны. Их величина зависит от соотношения весовых норм по направлениям, которые в этих условиях целесообразно принять различными (меньше -в негрузовом направлении). Уравновешенные уклоны особенно эффективны, если подъемы расположены преимущественно в сторону меньшего грузопотока.
На ж.-д. линиях, проложенных через горные хребты или высокие водоразделы, часто имеет место концентрация больших высотных препятствий на участках, примыкающих к водораздельной линии. В этих случаях рационально использовать на таких участках (длиной не менее одного перегона) уклоны усиленной тяги, которые преодолеваются за счет силы тяги нескольких локомотивов. При использовании одинаковых локомотивов или их секций эти уклоны называют уклонами кратной тяги. В СТН Ц-01-95 приведена таблица с величинами уклонов двойной и тройной тяги в соответствии с руководящими уклонами. Максимальные значения уклонов ограниченной тяги во всех случаях должны обеспечивать безопасность движения исходя из условий работы тормозных средств поезда.
Для обеспечения безопасности движения транспортных средств при их проектировании необходимо учитывать на некоторым расстоянии все препятствия, которые могут влиять на величину видимости дорожной обстановки водителем
При проектировании дороги в продольном профиле необходимо соблюдение следующих основных требований: безопасности и плавности движения с расчетными скоростями, устойчивости земляного полотна и дорожной одежды, а также минимума земляных работ. Проектная линия дороги должна согласовываться с рельефом местности, проходить через отметки контрольных точек. Безопасность и плавность движения достигается правильным подбором радиуса вертикальных кривых, величин уклонов спусков и подъемов участков дороги и их последовательного размещения, соблюдением шага проектирования. Устойчивость и долговечность земляного полотна обеспечивается необходимым возвышением бровки земляного полотна над поверхностью земли с учетом местных условий, обеспечением дорожного водоотвода и соблюдением других эксплуатационных требований. Минимум земляных работ достигается оптимальными параметрами высоты насыпи и глубины выемки, а также их смежным размещением. В процессе проектирования следует увязывать элементы плана, продольного и поперечного профилей дороги между собой и с окружающим ландшафтом.
1. Допустимые величины продольных уклонов. Они зависят от рельефа местности, характера движения. Наибольший уклон не должен превышать допустимого для данной категории дороги исходя из технических условий и эксплуатационных требований СНиП 2.05.02-85 [10].
В сложных условиях местности допустимые уклоны могут увеличиваться на 10 ‰
7 Вертикальные кривые. Определение радиуса выпуклых и вогнутых кривых.
Вертикальная сопрягающая кривая — обеспечивает плавный переход подвижного состава через перелом профиля пути, предохраняет от самопроизвольного расцепления автосцепки; является частью дуги круга в вертикальной плоскости, касательной к двум смежным элементам продольного профиля пути. Радиус вертикальной сопрягающей кривой зависит от максимальной скорости движения поездов и допускаемого по условиям комфортности движения вертикального ускорения, которое обычно составляет не более 0,2—0,3 м/с². На отечественной железной дороге для новых линий принимают Rв, км: 20 — на скоростных линиях; 15 — на линиях I и II категорий, 10 — на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 5 — на железных дорогах IV категории. При проектировании дополнительных главных путей и усиления (реконструкции) существующих железных дорог в трудных условиях, а также подъездных путей допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых до Rв, км: 15 — на скоростных линиях; 10 — на линиях I и II категорий; 5 — на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 3 — на железных дорогах IV категории.
8 Поперечные профили земляного полотна.
Поперечным профилем земляного полотна называют разрез его вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси пути.
В практике железных дорог наибольшее распространение имеют насыпи и выемки. Все остальные типы поперечных профилей земляного полотна менее желательны по ряду причин. При возведении полунасыпей возникают трудности по обеспечению их устойчивости. Устройство полувыемок связано с трудностями геологического и гидрогеологического порядка. Кроме того, они сильно заносятся снегом. Полунасыпям-полувыемкам свойственны и те, и другие недостатки. Нулевые места тоже интенсивно заносятся снегом во второй половине зимы. Поэтому обычно рекомендуют вместо нулевых мест устраивать насыпи высотой не менее 0,6 м (или, во всяком случае, не менее средней толщины снежного покрова в данном районе). Однако при переходе насыпи в выемку и наоборот нулевые места неизбежны.
По условиям применения поперечные профили земляного полотна делят на типовые нормальные, типовые специальные и индивидуальные. Такое деление поперечных профилей не является официальной классификацией и принято лишь в учебной литературе.
Типовые нормальные профили используются повсеместно при сооружении земляного полотна в обычных условиях, из обычных грунтов. Типовые специальные профили применяются в ряде специфических районов, например, при возведении земляного полотна в легко- и слабовыветривающихся скалах, скальных грунтах, на засоленных грунтах, болотах и т.д.
В сложных инженерно-геологических условиях проектированию поперечных профилей должно предшествовать тщательное обследование и изучение местных и других особенностей строительства и эксплуатации проектируемого земляного полотна. В процессе проектирования форма и основные размеры элементов земляного полотна устанавливаются на основе материалов обследования и технико-экономических расчетов.
Индивидуальные поперечные профили земляного полотна проектируются в следующих условиях:
а) При рабочих отметках земляного полотна свыше 12 м;
б) В оползневых, горных, карстовых и селевых районах;
в) В неблагоприятных мерзлотных условиях (вечная мерзлота, наледи и т. д.);
г) В районах землетрясений с сейсмичностью 7 баллов и более;
д) При возведении земляного полотна способом гидромеханизации;
е) При наличии пучин на участке проектирования земляного полотна;
ж) В случаях устройства выемок в переувлажненных грунтах и на оползневых и неустойчивых косогорах;
з) При возведении насыпей на косогорах круче 1:3, на участках со слабым и мокрым основанием и в других неблагоприятных инженерно-геологических условиях и т.д.
К конструкции земляного полотна на железной дороге предъявляются очень жесткие требования в связи с большими нагрузками от подвижного состава.
Тем более, что в настоящее время большинство новых железных дорог проектируется в районах крайнего севера, с тяжелыми климатическими и инженерно-геологическими условиями.
Современные конструкции земляного полотна значительно усложнились. Насыпи проектируются многослойными. Широко используются различные виды геоматериалов.
И, чем более сложным становится структура поперечных профилей, тем более усложняется задача по автоматизации ее конструирования.
9 Природно-климатические условия, влияющие на проектирование.
природные условия -совокупность природных факторов – географического положения территории, природных ресурсов, живой и неживой природы и других компонентов и явлений географической среды, существующих вне зависимости от деятельности человека. К природным условиям относят рельеф, климат, режим рек и озёр, растительность, животный мир и пр.
Климатические условия России из-за значительных размеров довольно разнообразны. Но на большей части территории страны преобладают умеренный континентальный и субарктический, а на севере распространен арктический климат. Эти типы климата отличаются очень суровой зимой и сравнительно коротким летом, что обусловливает недостаток тепла, избыточное увлажнение, распространение многолетней мерзлоты (занимает более половины площади страны). Именно здесь (на востоке Якутии) находится полюс холода Северного полушария (Оймякон).
Более благоприятными являются условия на Дальнем Востоке (области умеренного морского и муссонного климата вблизи побережья Тихого океана) и особенно на западе страны, где в европейской части России в основном преобладает умеренный, умеренно-континенталы- ный климат, переходящий на самом юге в субтропический. Зима в этих типах климата сравнительно мягкая, а лето теплое и продолжительное. Негативные черты — избыточное увлажнение на востоке, недостаточное на западе в районах, прилегающих к Каспию.
В целом климатические условия страны оцениваются как неблагоприятные для жизни людей и хозяйственной деятельности, особенно растениеводства. Дефицит тепла в России снижает продуктивное выращивание культурных растений по сравнению со среднемировые уровнем в 3-5 раз. На трети площади страны выращивание культурных растений в открытом грунте практически невозможно. В целом зоной рискованного земледелия является около 95% площади России.
Природная зональность в России определяется особенностями климата и рельефа. Наиболее распространенными в стране являются зоны тайги, тундры и лесотундры, в том числе горные тайга и тундра в районах с высотной поясностью. Этим зонам соответствуют крайне неплодородные почвы — подзолистые, мерзлотио-таежные и тундровые. Центр европейской части страны, а также юг Дальнего Востока занимают смешанные и широколиственные леса, под которыми сформированы сравнительно плодородные дерново-подзолистые, серые лесные и бурые лесные почвы. Значительные пространства на юге европейской части, а также на юге Сибири занимают степи и лесостепи с наиболее плодородными черноземными почвами. На юго-востоке европейской части России имеется район сухих степей и полупустынь с распространением открытых песков и неплодородных почв. В итоге можно сказать, что почвенные условия страны сравнительно благоприятны для развития сельского хозяйства, так как большие территории заняты типами почв с высоким естественным плодородием.
Понятие «сложный климат» применяется для наиболее удалённых от центра регионов России. Это Север европейской части России, Сибирь, Дальний Восток. Сложный климат - это суровые природные условия, главным показателем считается среднегодовая температура воздуха (ниже -2 С.): глубокие сезонные промерзания, районы вечной мерзлоты (например, Байкало- Амурская, Амуро- Якутская магистраль). Как правило, от климата зависит и состояние земляного полотна. В северных районах преобладают мерзлотно- грунтовые условия, пучинистые участки и грунты, на Дальнем Востоке и других районах встречаются сложные болотистые почвы.
В строительстве железной дороги важно состояние земляного полотна, так как именно на подготовленное земляное полотно укладывают верхнее строение пути. Суровые климатические условия во многом определяют темпы стройки, применяемые технологии, задействованные ресурсы. От климата зависит ход и качество работ.
Строительство железных дорог в суровых климатических условиях осуществляется по специальным техническим рекомендациям, указаниям, нормам:
10 Источники увлажнения путей сообщения.
1 — подземная грунтовая вода; 2 — вода в кюветах; 3 — атмосферные осадки; ГГВ — горизонт грунтовых вод. Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды)
11 Отвод поверхностных и грунтовых вод. Устройство и общие принципы расчетов канав и дренажей.
12 Водно-тепловой режим земляного полотна.
Водно-тепловым режимом называют закономерные изменения во времени влажности и температуры в разных местах земляного полотна и дорожной одежды.
В течение года влажность, температура грунтов и материалов изменяются в зависимости от сезонных колебаний температуры воздуха, количества и характера атмосферных осадков. Поскольку уровни годовых осадков и температурные изменения различны для разных климатических зон, характер водно-теплового режима в них тоже различен. При этом в одной климатической зоне влажность грунтов земляного полотна и материалов дорожной одежды зависит от многих факторов: солнечной радиации, цвета покрытий, вида и характера грунтов, слагающих земляное полотно и находящихся под ним, степени их уплотнения, глубины уровня грунтовых вод, поперечных профилей (насыпь, выемка и т.д.), отметок полотна, обеспеченности отвода поверхностных и грунтовых вод и т. д.
Водяной пар в грунтах находится в насыщенном состоянии и в процессе перемещения вследствие конденсации он превращается в жидкое состояние. Вода же в результате внутрипорогового испарения может переходить из жидкого в парообразное состояние. В порах грунта наряду с воздухом и водяным паром может находиться вода в жидком состоянии, которая перемещается под действием давления, возникающего в пленках.
С увеличением влажности грунта водная пленка становится толще, поверхностное натяжение уменьшается, радиус кривизны пленки увеличивается. В результате этого давление паровоздушной смеси, сжимаемой жидкой влагой, повышается.
Физические и механические свойства грунтов земляного полотна и материалов дорожной одежды сильно зависят от влажности. Так, с повышением ее сверх определенных пределов механические показатели большинства грунтов и дорожных материалов снижаются, особенно в I и II климатических зонах. Сильно изменяются свойства также у песков в дренирующих и морозоустойчивых слоях. С течением времени при поднятии капиллярной воды происходит оглеение песков. При потере дренирующих свойств песками в дополнительных слоях оснований снижается прочность - дорожной одежды
В зимний период промерзание грунта вызывает в нем интенсивное перемещение влаги. К верхним слоям земляного полотна поднимается водяной пар. Поднимающаяся от уровня грунтовых вод капиллярная вода перемещает вверх пленочную рыхлосвязанную воду, находящуюся в свободном состоянии. Чем меньше скорость промерзания, тем больше в замерзающем грунте накапливается влаги, переувлажняющей верхнюю часть земляного полотна.
При скорости промерзания менее 2 см/сут в центральных районах России обычно происходит значительное морозное пучение. Вследствие неоднородного сложения и плотности грунтов земляного полотна происходит неоднородное пучение.
Скорость промерзания земляного полотна зависит не только от погодно-климатических условий, но и от поперечного профиля его. В выемке из-за слабого проветривания и меньшей поверхности ´Испарения скорость промерзания меньше, чем в насыпях. Наибольшее влияние на скорость промерзания оказывают погодно-климатические условия. В течение года изменение температурного режима земляного полотна практически носит синусоидальный характер.
Чем больше в грунте пылеватых и особенно глинистых частиц, тем больше в нем содержится незамерзающей воды, которая влияет на величину морозного пучения.
С уменьшением глубины залегания грунтовых вод морозное пучение увеличивается и на участках дорог третьего типа увлажнения (сырые места), оно достигает наибольшей величины. На этих участках дорожную одежду нужно рассчитывать из условий допустимого морозного пучения и она должна иметь большую прочность.
Теоретическую зависимость между величиной морозного пучения и толщиной морозоустойчивого слоя дорожной одежды для различных грунтов при третьем типе увлажнения выражают в виде номограммы. С ее помощью можно рассчитать все необходимые параметры, используя контрольные скважины. Зная толщину дорожной одежды, можно предвидеть ее поведение в весенний период и определить коэффициент морозного пучения.
В теплый период грунт увлажняется за счет выпадения дождя, от стока поверхностных вод и проникания их в земляное полотно через откосы полотна и обочины.
При высоком уровне грунтовых вод (менее 1 м от низа дорожной одежды) грунт может увлажняться капиллярной водой, поднимающейся от уровня грунтовых вод. В земляном полотне грунт под водонепроницаемой одеждой заполнен парообразной водой. Между частицами грунта может оказаться свободная вода, и тогда каждая частица грунта будет окружена пленочной водой. В зависимости от местных условий может преобладать и оказывать наибольшее влияние на грунт тот или другой вид увлажнения.
В осенний период влажность грунтов земляного полотна повышается от большего количества атмосферных осадков, поверхностных вод и уменьшения испарения воды (холодная погода, воздух переувлажнен и т.п.). Во время похолодания и первых морозов водяные пары перемещаются от более теплых нижних слоев к более холодным поверхностным слоям земляного полотна. Начало зимнего периода характеризуется выпадением снега и замерзанием материалов дорожной одежды и грунтов. В целях обеспечения движения автомобилей в первую очередь удаляют снег с проезжей части. Вследствие большей теплопроводности материалов дорожной одежды, чем покрытого снегом грунта, он замерзает сначала под дорожной одеждой (рис. 2). У границы промерзания конденсируется водяной пар, все поры грунта заполняются водой, вытесняющей воздух в нижние слои. Это происходит в зоне междуфазового перехода, в которой грунт имеет отрицательную температуру, а вода в его порах находится еще в жидком состоянии (рис. 3).
Пленочная вода замерзает при - 3° и ниже, а капиллярная вода - при более низкой температуре, в зависимости от тонкости капилляров. Поэтому в зоне междуфазового перехода при температуре грунта ниже 0° вода может находиться в жидком состоянии, и к ней поднимаются новые частицы водяного пара; конденсирующаяся вода заполняет все пустоты между частицами грунта, вытесняя воздух. По мере понижения температуры глубина промерзания увеличивается и большая часть воды переходит в лед.
Если процесс промерзания происходит медленно и вода успевает заполнить все пустоты между частицами грунта, то при переходе в твердое состояние (лед) вода увеличивается в объеме примерно на 1,09. Не размещаясь в порах, лед раздвигает частицы грунта и увеличивает (вспучивает) объем замерзшей части земляного полотна примерно до 1,03 первоначального объема. Процесс этот называют пучинообразованием. При этом происходит теплообмен за счет теплопроводности грунтов и фазовых превращений влаги. В зоне конденсации водяного пара тепло освобождается, а в зоне образования льда поглощается
13 Расчет устойчивости и укрепление земляного полотна.
14 Пересечения транспортных магистралей между собой: в разных уровнях, в одном уровне, обеспечение боковой видимости.
пересечения железнодорожных линий между собой в разных уровнях следует предусматривать для линий категорий: 1, II — за пределами территории поселений, III, IV — за пределами селитебной территории.
В пределах территории поселений пересечения железных дорог в одном уровне с улицами и автомобильными дорогами, а также с линиями электрического общественного пассажирского транспорта следует предусматривать в соответствии с требованиями СНиП II-39-76.
. Пересечения железнодорожных путей другими железнодорожными путями, трамвайными, троллейбусными линиями, автомобильными дорогами и городскими улицами должны осуществлять в соответствии с требованиями Строительных норм и правил и соответствующей инструкции МПС.
Открытие на действующих переездах трамвайного и троллейбусного движения не допускается. Открытие на действующих переездах автобусного движения допускается в каждом отдельном случае с разрешения начальника железной дороги.
Места пересечений железнодорожных путей автомобильными дорогами в одном уровне устанавливаются начальником железной дороги, а проезда под искусственными сооружениями - начальником отделения железной дороги, а при отсутствии в составе железной дороги отделений - заместителем начальника железной дороги
Проезд транспортных средств и самоходных машин, а также прогон скота через железнодорожные пути в неустановленных местах запрещаются. Наблюдение за выполнением этих требований возлагается на работников дистанций пути, а на станциях, кроме того, и на работников станций.
3.23. Переезды в зависимости от интенсивности движения железнодорожного и автомобильного транспорта делятся на четыре категории. Установление категорийности, порядок содержания и обслуживания переездов определяются соответствующей инструкцией МПС.
Все переезды I и II категорий, а также III и IV категорий, расположенные на участках, оборудованных продольными линиями электроснабжения, или имеющие вблизи другие постоянные источники электроснабжения, должны иметь электрическое освещение, а в необходимых случаях оборудоваться прожекторными установками для осмотра проходящих поездов.
Бесперебойное электроснабжение и наружное освещение переездов обеспечиваются дистанциями электроснабжения.
15 Пересечения магистралей с другими коммуникациями.
Пересечения железнодорожных линий общего пользования и железнодорожных путей необщего пользования с другими железнодорожными линиями общего пользования и железнодорожными путями необщего пользования следует проектировать в разных уровнях.
При размещении путепроводов над железнодорожными путями надлежит:
- обеспечить видимость пути и сигналов, требуемую по условиям безопасности движения поездов;
- предусмотреть водоотвод для исключения попадания воды с путепровода на железнодорожный путь
При проектировании, строительстве и реконструкции путепроводов, пешеходных мостов и надземных трубопроводов не должно нарушаться или ухудшаться действие устройств поездной и другой железнодорожной радиосвязи. Для обеспечения требуемых параметров доступности железнодорожной радиосвязи, при необходимости, производится установка дополнительных радиостанций и ретрансляторов, строительство дополнительных или увеличение высоты существующих антенно-мачтовых сооружений систем железнодорожной электросвязи, переустройство или реконструкция линейных и станционных устройств направляющих линий железнодорожной радиосвязи гектометрового диапазона, а также другие мероприятия, обеспечивающие функционирование железнодорожной радиосвязи с требуемыми параметрами.
4.10 При строительстве нового железнодорожного пути, до отсыпки земляного полотна, должны быть выполнены все работы по пересекаемым подземным коммуникациям, укладке ливневой канализации и устройству дренажей для водопонижения и, при необходимости, строительство пруда-испарителя.
ри строительстве новых подземных пересечений через железнодорожные пути или реконструкции существующих должны быть применены подвесные, страховочные пакеты или другие технические решения обеспечивающие безопасность движения подвижного состава по железнодорожному пути в месте проведения строительства или реконструкции подземного пересечения.
Пересечения железных дорог линиями электропередачи и связи, нефтегазопродуктопроводами, водопроводами и другими наземными и подземными устройствами могут быть допущены лишь с разрешения начальника железной дороги. На таких пересечениях должны быть предусмотрены специальные предохранительные устройства или осуществлены меры, обеспечивающие безопасность и бесперебойность движения поездов. Проекты таких устройств должны быть согласованы начальником железной дороги.
3.29. Примыкание вновь строящихся линий и подъездных путей к главным путям на перегонах может быть допущено в исключительных случаях с разрешения Министра путей сообщения.
Временная укладка и снятие стрелочных переводов на перегонах в связи со строительством вторых путей, производством работ по реконструкции и капитальному ремонту сооружений и устройств, строительством новых раздельных пунктов и т.п. осуществляются в каждом отдельном случае с разрешения начальника железной дороги.
3.30. Пересечения линий в одном уровне, а также примыкания линий, подъездных и соединительных путей к главным путям на перегонах и станциях должны иметь предохранительные тупики или охранные стрелки.
Примыкания подъездных и соединительных путей к приемо-отправочным и прочим станционным путям для предотвращения самопроизвольного выхода подвижного состава на станцию или перегон должны иметь предохранительные тупики, о