Требования к конструкции и элементам земляного полотна железнодорожного

Пути при проектировании, строительстве и реконструкции

Общие требования

6.1.1 Земляное полотно по прочности, устойчивости и техническому состоянию на всем протяжении железнодорожного пути должно обеспечивать безопасное движение поездов с наибольшими скоростями в пределах допустимого уровня риска.

6.1.2 Земляное полотно должно обеспечивать стабильность положения верхнего строения пути в плане и профиле при заданных весах, осевых нагрузках, грузонапряженности и скоростях движения поездов в течение всего срока эксплуатации железнодорожного пути до его реконструкции или капитального ремонта.

6.1.3 Земляное полотно следует проектировать на основе материалов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических, гидрогеологических и гидрологических изысканий. При необходимости следует выполнять геокриологические, инженерно-сейсмологические и другие виды изысканий, а также натурные определения деформативных и прочностных свойств грунтов основания по ГОСТ 12248 и (или) ГОСТ 20276.

Выполняемые инженерные изыскания должны соответствовать требованиям СП 47.13330 и иных нормативных документов в области изысканий для строительства [3-7].

В состав инженерно-геологического обследования при получении исходных данных для проектирования реконструкции земляного полотна эксплуатируемых железнодорожных линий дополнительно должны входить:

- изучение имеющейся проектной документации при строительстве жел-дор линии;

- изучение проекта последнего капитального ремонта верхнего строения пути и имеющихся проектов капитального ремонта земляного полотна;

- анализ форм и ведомостей технического паспорта дистанций пути;

- натурный осмотр земляного полотна, балластного слоя и сооружений с попикетным описанием и опросом линейных работников;

- анализ результатов проходов мобильных диагностических комплексов, путеизмерительных вагонов и подвижных нагрузочных устройств;

- инженерно-геологическое обследование земполотна совместно с балластным слоем.

6.1.4 Конструкции земляного полотна и его сооружений должны выдерживать по техническому состоянию природные и техногенные воздействия и нагрузки в течение срока эксплуатации железнодорожного пути до его реконструкции или капитального ремонта.

6.1.5 Для сохранения ценных земель и нанесения наименьшего ущерба природной среде предусматриваются сооружения и устройства инженерной защиты (противооползневые, противообвальные, противоналедные, противолавинные, противоселевые и др.), которые проектируются как в полосе отвода железнодорожной линии, так и за ее пределами в специально выделенных охранных зонах.

6.1.6 При проектировании земполотна учитываются эксплуатационные требования:

- обеспечение длительной эксплуатации с минимальными отказами при расчетной грузонапряженности проектируемого ж.-д. пути и максимальной расчетной скорости поездов;

- ремонтопригодность;

- надежность по протяжению жел-дор пути, обеспечивающая допустимый уровень риска независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания.

6.1.7 При проектировании земляного полотна предусматриваются комплексные решения по выбору и назначению:

- конструкции земляного полотна в зависимости от топографии, инженерно-геологических и природных условий, а также способов производства работ;

- грунта для насыпей с учетом вида и состояния грунтов основания, высоты проектируемой насыпи, а также разведанных запасов грунтов, дальности их возки;

- вида и конструкции водоотводных устройств и сооружений, соответствующих расчетным расходам поверхностного стока и гидрогеологическим условиям;

- типа укрепления откосов земляного полотна и водоотводов с учетом местных условий;

- комплекса устройств и мероприятий по защите железнодорожного пути от вредного воздействия природных факторов и развития деформаций земляного полотна.

6.1.8 Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна согласно ГОСТ 32192 следует предусматривать:

- применение грунтов для отсыпки насыпей в соответствии с 6.2;

- плотность грунта в насыпях, под основной площадкой в выемках и на нулевых местах (приложение А);

- устройство защитного слоя под балластной призмой в соответствии с 6.3;

- укрепление поверхностей земляного полотна и его сооружений от водной и ветровой эрозии в соответствии с 6.11;

- возвышение уровня бровки земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки и при расположении железнодорожного пути вдоль водотоков и водоемов, а также верха укрепляемых откосов над наивысшим расчетным уровнем воды на заданную величину, исходя из расчетной вероятности превышения, в соответствии с 6.8;

- отвод поверхностных и подземных вод от земляного полотна в соответствии с 6.9;

- применение армогрунтовых конструкций и геосинтетических материалов для повышения прочности грунтов и устойчивости земляного полотна в защитном слое в соответствии с 6.3, в откосных частях в соответствии с 6.6, а также на слабых основаниях согласно 6.7;

- использование теплоизоляционных материалов для предотвращения морозных деформаций в соответствии с 6.7;

- меры по улучшению свойств грунтов основания в соответствии с 6.6 и 6.7;

- применение инженерных способов защиты земляного полотна в сложных природных условиях в соответствии с 6.10 и СП 116.13330;

- организацию в сложных природных условиях геотехнического мониторинга в соответствии с СП 22.13330 (раздел 12) и дополнительно для районов распространения многолетнемерзлых грунтов СП 25.13330 (раздел 15), районов с наличием опасных геологических процессов СП 116.13330 (пункт 4.14).

6.1.9 При проектировании земляного полотна применяются:

- групповые решения для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями;

- групповые решения повторного применения, разрабатываемые для применения на ряде участков со сложными, но многократно повторяющимися на рассматриваемой железнодорожной линии инженерно-геологическими условиями;

- инд. решения, разрабатываемые для отдельных участков со сложными условиями.

Групповые решения принимаются по нормам, указанным в 6.6 настоящего свода правил, без обоснования их инженерными расчетами, но с привязкой к местным условиям.

Для индивидуальных решений на каждом объекте производятся детальные инженерно-геологические изыскания, определяются физико-механические и прочностные характеристики грунтов и принимаемые решения обосновываются инженерными расчетами.

Для групповых решений повторного применения вносятся уточнения в групповые решения на основании выполненных расчетов для группы однотипных объектов и не требуют индивидуального обоснования для каждого объекта.

6.1.10 При индивидуальном проектировании вновь строящегося и реконструируемого земляного полотна следует принимать нагрузку от железнодорожного подвижного состава и верхнего строения пути с учетом требований, указанных в 1.2, 1.3 и 4.4 настоящего свода правил. В необходимых случаях следует проверять расчетом устойчивость откосов и прочность основной площадки и основания насыпей, а также деформативность в части непревышения допустимых значений деформаций равномерного морозного пучения и обратимых (упругих) и остаточных осадок оснований насыпей. Требования по допустимым деформациям земляного полотна приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Расчетная допустимая деформация земляного полотна

6.1.11 Индивидуальные и групповые решения повторного применения разрабатываются для следующих объектов и условий:

- насыпи высотой более 12 м - из раздробленных скальных грунтов, крупнообломочных грунтов, из песков и из глинистых грунтов твердых и полутвердых консистенций;

- насыпи высотой более 6 м - из глинистых грунтов тугопластичной консистенции, а также из крупнообломоч. грунтов с глинистым заполнителем тугопластичной консистенции;

- насыпи на слабых основаниях, а также при выходе ключей в пределах основания;

- насыпи на болотах I и III типов глубиной более 4 м и болот II типа глубиной более 3 м, а также при поперечном уклоне минерал. дна болот I типа круче 1:10, II типа - 1:15, III типа и болот с торфом неустойчивой консистенции, не поддающихся классификации - 1:20;

- насыпи на поймах рек, на участках пересечения водоемов и водотоков, на участках временного подтопления, а также на участках земляного полотна, расположенных вдоль водотоков, водоемов, водохранилищ и морей;

- насыпи на косогорах круче 1:5, сложенных скальными грунтами, на косогорах круче 1:3, сложенных дисперсными грунтами, а также на косогорах крутизной от 1:5 до 1:3 при высоте низовых откосов более 12 м;

- выемки при высоте откосов более 12 м;

- выемки в скальных грунтах при неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в том числе при залегании пластов горных пород с наклоном круче 1:3 в сторону железнодорожного пути;

- выемки в глинистых и пылеватых переувлажненных грунтах с показателем текучести более 0,5 или вскрывающие водоносные горизонты;

- выемки глубиной более 6 м в глинистых грунтах в районах избыточного увлажнения;

- выемки в грунтах, резко снижающих устойчивость откоса и прочность основной площадки при воздействии климатических факторов и динамических воздействиях (глинистые грунты с влажностью на границе текучести более 0,4), а также насыпи, проектируемые с использованием таких грунтов;

- земляное полотно на пучиноопасных участках (места с перемежающимися разнородными по своим пучинистым свойствам грунтами в зоне промерзания; участки с локальным увлажнением пучинистых грунтов, концевые участки скальных выемок, участки с нарушением температурного режима);

- земляное полотно в местах активных склоновых процессов (на участках с наличием или возможным развитием оползней, обвалов, осыпей, селей, снежных лавин, оврагов);

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

- земляное полотно в местах пересечения его трубопроводами;

- земполотно, при сооружении которого используют гидромеханизацию и взрывные способы производства работ, а также земполотно с конструктивными элементами из армирующих, разделительных, гидроизоляционных, теплоизоляционных материалов и при закреплении грунтов;

- земляное полотно при строительстве дополнительных путей, сооружаемое единым с существующим земляным полотном, при наличии на последнем балластных углублений на основной площадке, балластных шлейфов на откосах, которые невозможно удалить при нарезке уступов, а также при строительстве его на участках наблюдающихся или наблюдавшихся деформаций эксплуатируемого железнодорожного пути;

- земляное полотно в районах распространения многолетнемерзлых грунтов: при основаниях с относительной осадкой более 0,1, в том числе на марях, а также на участках с наличием наледей, подземного льда, развития термокарста, солифлюкции, бугров пучения;

- насыпи и выемки на участках с грунтами, подверженными разжижению при динамическом воздействии;

- насыпи при насыщенных водой грунтах основания и переходные участки от насыпей к выемкам на косогорах круче 1:2;

- земляное полотно в районах строительства с сейсмичностью 7 баллов и более в соответствии с СП 14.13330;

- реконструируемое земляное полотно, которое состоит на учете как деформирующееся, имеющее дефекты земляного полотна, или неустойчивое.

6.1.12 При проектировании земляного полотна учитываются влияние климатических условий района (СП 131.13330) и возникновение опасных природных процессов и явлений.

Проект земляного полотна разрабатывается на основании материалов, характеризующих топографические и инженерно-геологические условия объекта, отражающих его специфические особенности. В состав проектной документации включают:

- решения по конструкциям земляного полотна и способам его защиты от вредного воздействия внешних факторов с указанием границ их применимости;

- решения по способам и технологии производства работ;

- мероприятия по охране окружающей среды;

- технико-экономическое обоснование принятых решений, характеристики рассмотренных вариантов при наличии альтернативных решений.

Указанные решения и мероприятия отражаются в пояснительной записке к проекту, а конструкции - на чертежах (продольных и поперечных профилях, детали конструкции - на отдельных чертежах).

По крупным объектам индивидуального проектирования (оползневой косогор, пересечение водоема, глубокое болото и др.) проектная документация оформляется в виде отдельного раздела проекта.

6.1.13 Для участков земляного полотна, расположенного в сложных инженерно-геологических условиях, следует предусматривать проведение геотехнического мониторинга в строительный и эксплуатационный периоды в соответствии с требованиями СП22.13330 (раздел 12) и дополнительно для районов с наличием опасных геологических процессов СП 116.13330 (пункт 4.14). При необходимости такие участки оборудуются контрольно-оповестительными системами.

6.1.14 На отдельных особо сложных объектах индивидуального проектирования земляного полотна, где не представляется возможным выполнить необходимые расчеты и выбрать апробированные решения, в проекте допускается предусматривать экспериментальные решения с научным сопровождением, при этом данные объекты обозначаются как "экспериментальные", для них разрабатываются специальные ТУ на проектирование и строительство, проводится подконтрольная эксплуатация и осуществляется мониторинг.