Что считается дефектом земляного полотна сдо ржд
Что считается дефектом земляного полотна сдо ржд
Деформации, повреждения и разрушения
Дефекты являются следствием недоработок при проектировании ЗП, его защитных и укрепительных сооружений, нарушении технологии строительного процесса и временной эксплуатации железнодорожных линий, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.
Деформации ЗП возникают в следующих случаях: при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно сооружено, несоответствии мощности верхнего строения пути (ВСП) нагрузкам от подвижного состава, при недостаточной защите грунтов ЗП от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов.
Классификация наиболее распространенных дефектов и деформаций земляного полотна
Основная площадка ЗП
· Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне
· Весенние пучинные просадки
· Пучинные горбы над «холодным трубопроводом»
· Обрушения крутых откосов выемок в лессовых грунтах
· Размывы откосов контрбанкетов и берм
· Сплывы откосов выемок
· Сплывы откосов насыпей
· Ополpание откосов насыпей
· Сплывы откосных частей насыпей над пересекающими их термотрассами
· Оползание рыхлых отложений по контакту со скальными породами
Тело и основание ЗП
· Оседание насыпи вследствие уплотнения слагающих ее грунтов
· Осадка и расползание насыпей на оттаивающих вечномерзлых грунтах
· Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию
· Смещение насыпи, расположенной на куруме
· Суффиозное разрушение откосных частей ЗП
· Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания
· Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания
· Выпирание грунтов в выемке
· Провалы насыпей на торфяных болотах
· Провалы ЗП на закарстованных территориях
Повреждения ЗП в местах его взаимодействия с инородными конструкциями
· Осадки ОПЗП над трубопроводными пересечениями
· Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-выгрузочных площадок
· Повреждения приоткосных частей ЗП в местах прокладки кабелей
· Оседание ЗП над шахтными разработками
· Длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам
Повреждения и разрушения ЗП, подверженных неблагоприятным природным воздействиям
Дефекты ЗП при строительстве дополнительных путей
Основные признаки БК:
Причины возникновения БК:
Мероприятия по устранению БК:
Основные признаки балластного ложе:
Причины возникновения балластного ложе:
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Мероприятия по ликвидации балластного ложе
Основные признаки БМ:
Причины возникновения БМ:
Мероприятия по ликвидации БМ:
Построечный поперечный профиль
Выпирание грунта из-за образования балластного мешка
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Основные признаки БГ:
Причины возникновения БГ:
Контакт балластных материалов и глинистых грунтов
Мероприятия по ликвидации балластного гнезда
Отмостка откоса для выпуска воды из прорези
Расстояние от верха балластной призмы до дна
Поперечные дренажные прорези закладывают на глубину не менее чем на 0,2 м ниже дна балластного ложа, балластного мешка, балластного гнезда.
По дну прорезей придают уклон в насыпях не менее 0,1 м, а в выемках 0,05 для отвода воды.
Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне
Мероприятия по ликвидации:
Термокарстовое понижение у подошвы откоса насыпи
Верхняя граница вечной мерзлоты
Определение пучин и их разновидность
По характеру искажения положения рельсовых нитей пучины делят на:
Пучины в зависимости от местоположения пучинообразующего слоя делятся на балластные и грунтовые.
Зимнее положение пути
Летнее положение пути
Грунтовые пучины делятся на 3 вида:
1. Пучины, возникающие при промерзании грунтов верхней части земляного полотна после промерзания балластного слоя и растущие в течение первой половины зимы. Пучины этого вида характерны для участков, где грунты основной площадки переувлажняются из-за наличия балластных корыт, лож и т.д.
2. Пучины, образующиеся при промерзании грунтов всей замерзающей зоны и растущие до конца зимы.
3. Пучины, появляющиеся при промерзании грунтов нижней части замерзающие зоны и растущие в течение второй половины зимы. Эти пучины характерны для участков, где слой старых балластных материалов под балластной призмой имеет большую толщину.
Причины грунтовых пучин
Причиной грунтовых пучин является замерзание воды в грунтах и увеличения объема в дренирующих грунтах на 9 %. В пучащих грунтах (супеси, суглинки, глины) объем вспучивания грунта увеличивается в 2 раза по сравнению с дренирующими грунтами. Это связано с тем, что в процессе замерзания влажность пучащих грунтов увеличивается в 2 раза за счет подсасывания воды из нижних слоев. Таким образом, чем толще слой пучащего грунта, тем больше высота пучинного горба в данном месте.
Способы ликвидации грунтовых пучин
Первая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Первая группа этих способов состоит в том, чтобы пучащий грунт, расположенный под основную площадку земляного полотна вывести из зоны промерзания. Для этого осуществляют подъемку пути либо на балласт, либо на противопучинную подушку, а затем на балласт. В этом случае имеется возможность сохранить существующий балластный слой, механизировать работы по ликвидации пучин.
Вторая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Вторая группа способов ликвидации грунтовых пучин связана с осушением пучащих грунтов. Осушение грунтов на пучинистых участках должен обеспечить перехват дренажными сооружениями водоносного горизонта, питающего грунты, или понизить уровень грунтовых вод, выводя капиллярную зону из зоны промерзания. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи.
Третья группа способов ликвидации грунтовых пучин
К третьей группе способов ликвидации пучин относят замену пучащего грунта дренирующим.
Четвертая группа способов ликвидации грунтовых пучин
Балластные пучины образуются при наличии углублений в основной площадке ЗП, загрязненного балластного слоя, запущенности кюветов, лотков и водоотводных канав. Они появляются сразу с наступлением морозов и достигают высоты 20-40 мм. В начале весны балластные пучины быстро спадают.
Борьба с балластными пучинами сводится к очистке щебеночного и замене песчано-гравийного загрязненного балласта, срезке обочин, осушению балластных корыт и лож, подъемке пути на балласт при достаточной его толщине, устранению неровностей основной площадки, сложенной глинистыми грунтами.
Дефекты и деформации земляного полотна
Изменения внутреннего строения, формы и размеров земляного полотна, состояния и свойства грунтов, снижающие эксплуатационные качества ж.-д. пути являются следствием внешних нагрузок, термодинамических условий, влажности и других факторов. Дефекты и деформации возникают также из-за отклонений конструкций земляного полотна от современных норм; несовершенства технологий и ошибок, допущенных при строительстве дороги; неудовлетворительного состояния верхнего строения пути, недостаточной прочности грунтов, отсутствия или малой работоспособности защитных и укрепительных сооружений и т. п. Наличие дефектов и деформаций земляного полотна часто приводит к ограничению скоростей движения поездов или, в более редких случаях, к его полному прекращению до окончания восстановительных работ. Все это оказывает существенное влияние на перевозочный процесс и безопасность движения поездов.
Содержание
Классификация
В соответствии с принятой классификацией дефекты и деформации земляного полотна в зависимости от места проявления, причин возникновения и характера повреждений подразделяются на восемь групп.
I группа — основная площадка
II группа — откосы
Дефекты: смывы – поверхностные нарушения откосов насыпей и выемок атмосферными водами; обрушения крутых откосов выемок в лессовых грунтах – появление продольных трещин на заоткосной площадке с образованием уступов, обрушение крупных (до 3-5 м3) массивов грунта. Деформации: размывы откосов контрбанкетов и берм; сплывы откосов выемок – смещение верхнего слоя грунта толщиной до 1-2 м с сохранением общей устойчивости откоса; сплывы откосов насыпей – смещение поверхностного слоя грунта (в том числе балластного шлейфа) с захватом обочины и части балластной призмы без нарушения общей устойчивости насыпи; оползание откосов насыпи – отслоение откосной части насыпи с захватом основной площадки чаще всего до концов шпал или до оси пути и смещение ее к подошве откоса, иногда с захватом основания насыпи; сплывы откосных частей насыпей над пересекающими их теплотрассами – смещение массивов грунта или оплывание его с неровностями и западинами на откосах над теплотрассой, располагающейся на переходе в теле насыпи; оползание рыхлых отложений по контуру со скальными породами – взбугривание естественной поверхности склона с образованием продольных трещин в грунтовой толще, расположенной выше бровки откоса; осыпи – перемещение под действием силы тяжести дресвяно-щебенистых продуктов выветривания горных пород с поверхности откосов или склонов к их подошве; вывалы – выпадение отдельных скальных обломков (глыб) из откосов выемок (полувыемок) или с поверхности склонов при сравнительно устойчивых скальных массивах; обвалы – обрушения раздробленных скальных пород с естественных склонов, откосов, выемок или полувыемок.
III группа — тело и основание земляного полотна
Дефекты: расползание насыпи – медленное оседание насыпи с изменением первоначальных очертаний как основной площадки, так и откосов; оседание насыпи вследствие уплотнения слагающих ее грунтов – заметное понижение продольного профиля пути, особенно вблизи водопропускной трубы; осадки и расползание насыпей на оттаивающих вечномерзлых грунтах – неравномерные осадки насыпи, сопровождающиеся расползанием откосных частей на мари за счет пластических деформаций (выдавливания) слоя талых глинистых грунтов основания толщиной 10-30 см, находящихся в текучем (или текучепластичном) состоянии под подошвой насыпи при оттаивании сезонно-промерзающего слоя. Деформации: сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию – смещение рельсовой колеи в направлении передвижения насыпи (внии по косогору), появление бугров выпирания грунтов у основания откосов с низовой стороны; оползни – деформации земляного полотна, обусловленные скользящим смещением грунтовых масс под действием силы тяжести; смещение насыпи, расположенной в куруме – нарушение рельсовой колеи в плане из-за смещения насыпи в направлении движения глыбового развала (курума) вниз по склону.
IV группа – слабые основания
Дефекты: суффозионное разрушение откосных частей земляного полотна – отложения мелкопесчаных и пылеватых частиц вблизи выходов грунтовых вод на поверхность, концентрические трещины в откосных частях земляного полотна, у водоотводных канав с откосными и циркообразными оплывинами. Деформации: оседание насыпи вследствие выпирания и уплотнения грунтов основания – просадки и сдвижки пути; выпирание грунтов в выемке – искривление кюветов или других водоотводных сооружений в плане и профиле, искажение очертаний откосов с отколами крупных массивов, возникновение циркообразных трещин; провалы насыпей на торфяных болотах (илистых отложениях) – быстропротекающие (обычно в течение нескольких часов) деформации земляного полотна, вначале в форме медленного неравномерного оседания, затем с образованием внезапных прорывов по основанию насыпи с выпорами на расстоянии 5-15 м от земляного полотна и быстрым опусканием частей тела насыпи в прорывы покровной толщи болота; провалы земляного полотна на закарстованных территориях – появление на земной поверхности провалов, местных оседаний с образованием трещин, неисправностей верхнего строения пути в форме зависания рельсошпальной решетки, возникновение просадок, нарушение очертаний балластной призмы, откосов, берм.
V группа — места взаимодействия с другими сооружениями
Дефекты: осадки основной площадки земляного полотна над трубопроводными пересечениями – просадки пути на коротких участках (длиной в 5-8 шпал) вследствие оседания грунта земляного полотна, повреждение креплений или очертаний откосов или дна водоотводов, неравномерное пучение грунтов над трубопроводом и на соседних участках пути; нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-выгрузочных площадок — наличие засорителей на поверхности балластной призмы, выплески сквозь балластный слой, нарушение состояния пути по уровню и в профиле; повреждения приоткосных частей земляного полотна в местах прокладки кабелей – проседание поверхности обочин над кабелями, идущими вдоль пути, продольные трещины в балластной призме, прибровочных участках откосов и на обочинах. Деформации: оседание земляного полотна над шахтными подработками – непрерывное прогрессирующее искажение очертаний насыпей и выемок вследствие неравномерного оседания территории в местах ведения шахтной добычи полезных ископаемых; длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам – частое нарушение состояния верхнего строения пути в виде отрясенных шпал, предмостовых просадок рельсовых нитей, ослабление затяжки болтов в скреплениях.
руппа – земляное плотно, подверженное неблагоприятным природным воздействиям
Дефекты: песчаные заносы в пустынях и полупустынях – постепенное накопление сыпучего песка на поверхности балластного слоя, обочинах, откосах, отложение слоев песка на верхнем строении пути. Деформации: размывы подтопляемых откосов земляного полотна — обусловлены быстрым течением воды на участках временного или постоянного подтопления с наличием в водном потоке поваленных деревьев, пней, бревен и других посторонних предметов; размывы открытых водоотводов (канав, кюветов и др.) – местные разрушения откосов и дна продольных канав, кюветов, отводных русел от дренажей с образованием промоин, накоплений размытого грунта, деталей креплений дна; понижения и заплывания водоотводов земляного полотна на вечномерзлых грунтах – прекращение стока воды и ее застои в водоотводах; заиливание кюветов и канав – отложение илистых и супесчаных грунтов на дне кюветов и канав; подмыв берега моря (озера, водохранилища) вблизи земляного полотна, защитных и укрепительных сооружений; подмыв основания земляного полотна водными потоками – размыв берега у основания откоса земляного полотна с отложениями наносов в излучинах и подмывами нижних частей откосов; оврагообразование – одиночные (или разветвленные), вытянутые вдоль промоины с крутыми откосами и интенсивно размываемым дном; завалы земляного полотна снежными лавинами – лавинные лога (желоба) по поверхности склона с накоплением снежных массивов при снегопадах и метелях; завалы пути селевыми потоками – отложение селевых масс в руслах на подходах к мостам, при резких поворотах русла селеопасного лога, образование подпертых водоемов, угрожающих прорывами и прохождениями шквальных потоков; повреждения земляного полотна при наводнениях, обусловленные интенсивным и продолжительным поднятием уровня воды в близкорасположенных водотоках и водоемах, приводящим к размывам откосов подтопленного земляного полотна и укрепительных сооружений, выходом воды на путь; повреждения земляного полотна при землетрясениях, различающиеся в зависимости от интенсивности землетрясений в баллах.
VII группа — строительство дополнительных путей
Дефекты: пучение на одном из путей двухпутного участка – поднятие рельсовых нитей на различные величины; оседание насыпи дополнительного (нового) пути, построенной на слабом основании – образование продольного понижения у основания откоса вновь возведенной насыпи, неровность обочины земляного полотна и нарушение прямолинейности бровки, возникновение продольных трещин у границы старой и новой насыпей; переувлажнение грунта в откосах старой и вновь построенной насыпей вследствие неорганизованного водоотвода их уширенного междупутья – застои воды в междупутных заглубленных пазухах, высачивание воды на откосе вновь построенной насыпи. Деформации насыпи второго пути в результате увлажнения грунта из балластного шлейфа, защемленного при строительстве второго пути – длительное оседание рельсовой колеи, продольные трещины на междупутье, обочинах, откосах, высачивание воды на откосе новой насыпи.
VIII группа — конструктивные дефекты земляного полотна длительно эксплуатируемых линий
Недостаточность ширины обочин – откосы насыпи или откос кювета выемки становятся продолжением откоса балластной призмы, непрямолинейное очертание бровки земляного полотна; балластный шлейф с завышенной крутизной откоса – непрямолинейные очертания откосов насыпей, продольные трещины на бровках и откосах, приводящие при большой крутизне к сплавам шлейфов; недостаточная длина водопропускной трубы – зауженность обочин насыпей или их полное отсутствие, клинообразные отложения балластных материалов на откосах насыпей, продольные трещины на откосах, застои воды у основания откосов и их размывы; уменьшение сечения построечных кюветов – снижение стабильности пути из-за просадок, пучин и др.; застои воды на уровне дна построечных кюветов и основной площадки, в выемках и на нулевых местах; смещение уровня и положения в плане кюветов – размещение новых кюветов в старых балластных материалах, наличие валов из старых балластных материалов у основания откосов выемок, на нулевых местах.
Деформация основной площадки
Деформация основной площадки земляного полотна. Основная площадка земляного полотна – это один из важных составных элементов железнодорожного полотна, определяющаяся стабильностью геометрии рельсовой колеи.
Вместе с тем сложные условия работы с грунтами основной площадки, как правило приводят к широкому распространению в сети железных дорог дефектов и деформаций этого составного элемента (более 40 % от протяжения всех видов деформаций), что вызывает повышенные затраты на содержание пути.
Проблема обеспечения стабильности основной площадки становится особенно острой на линиях, где предусматривается введение скоростного пассажирского движения либо повышение осевых или погонных нагрузок в грузовом движении.
Наиболее характерными факторами деформация основной площадки являются балластные углубления, которые связаны с недостаточной прочностью слагаемых в ней грунтов, что и вызывает попадание мелких частиц грунта в балласт и последующее его интенсивное загрязнение, а также морозное пучение при промерзании и весенней усадки при оттаивании.
Условия работы этого элемента для длительно эксплуатируемых линий существенно отличаются от условий работы для только что построенного полотна.
Основным отличием деформация основной площадки является то, что под основной площадкой при длительной эксплуатации накоплена толща из старого балласта, представляющего собой смесь материалов с разными свойствами, граница их не имеет правильного очертания, что не обеспечивает нормальный отвод проникающей в балластную призму воды.
При этом главным вопросом является вопрос свойств этих материалов: возможность восприятия нагрузки, фильтрационные свойства и склонность к морозному пучению при замерзании.
Для ответов на эти вопросы рассмотрим возможные случаи появления деформаций на основной площадке при выходе этого элемента земляного полотна за предельное состояние.
Первую группу деформация основной площадки земляного полотна составляют развитие балластных углублений и появление выплесков в результате поднятия вверх мелких частиц грунта. Причинами данных деформаций является недостаточная прочность (несущая способность), либо глинистых грунтов под накопленными балластными материалами с внедрением этих материалов в ослабленные глинистые грунты, либо загрязнение мелкими частицами балластных материалов.
При этом зона их развития распространяется на так называемую рабочую зону земляного полотна под основной площадкой, в местах где имеется наибольшее силовое воздействие и нагрузка. Глубина этой зоны составляет до 1 метра и более, а внешней нагрузкой, вызывающей деформации, являются напряжения в грунте, возникающие от воздействия поездов.
Соответственно прочность грунтов площадки существенно зависит от их влажности, снижаясь при ее увеличении. Причем нарушение условий прочности при повышении влажности возможно как в глинистых грунтах, так и в балластных материалах, имеющих наибольшее содержание пылевато-глинистых грунтов.
Для правильной оценки возможных изменений предельного состояния по несущей конструкции рабочей зоны земляного полотна железных дорог применяется два способа:
— расчетный, основанный на оценке возникновения в грунте сдвигов, возникающих по причине превышения напряженности предельной нагрузки, определяемой его прочностными свойствами;
— натурный, основанный на выделении участков возникновения больших упругих усадок, в которых под расчетной нагрузкой не превышают изменения 2 мм.
При этом непревышение напряжений должно быть определено в каждой точке грунтового массива.
По форме и глубине развития углублений различают: балластные корыта, ложа, мешки и гнезда (рис. 1)
Рис. 1. Балластные углубления: а — балластные корыта; б — балластное ложе; в — балластный мешок; 1 — балласт; 2 — грунт земляного полотна; 3 — вода
Балластные корыта, замкнутые под каждой шпалой в углублениях конструкции основной площадки, чаще всего связаны с недостающей толщиной балласта под шпалой и образуются в начальном периоде сооружения земляного полотна. Глубина их минимальна и составляет 0,1—0,3 метра.
Балластные ложа, вытянутые вдоль железнодорожного пути замкнутые углубления в основной площадке (развиты под несколькими соседними шпалами), чаще всего связаны с недостаточным уплотнением глинистых грунтов насыпей и недостаточной прочностью глинистых грунтов для выемок. Глубина лож достигает 0,4—0,5 метра.
Балластные мешки, замкнутые глубокие вдавливания в основной площадке, развитые в поперечном сечении, часто к откосной части, формируются в течение продолжительного срока эксплуатации, как правило, на высоких насыпях и, особенно, в зонах водопропускных труб, по причине недостаточной прочности глинистых грунтов.
Глубина мешков может составлять от одного до несколько метров. Опасность балластного мешка заключается в формировании условий для смыва откоса из-за прорыва скопившейся в нем воды и выноса мелких частиц.
Балластные гнезда, балластные мешки и ложа, имеющие один или несколько карманов, которые заполнены балластными материалами, характеризуются следующими опознавательными признаками: просадка пути, толчки, перекосы, разжижение и выплески балласта, трещины на поверхности балластного слоя, на откосах и обочинах, выпирание глинистого грунта на междупутье или в кюветы.
Для устранения последствий деформаций балластных углублений производится выпуск воды из углубления и отведение ее от мест неисправностей, вырезка слабых грунтов и подъем пути на балласт с его выправкой и обеспечением норм геометрии рельсовой колеи.
Вторую группу деформация основной площадки земляного полотна составляют деформации морозного пучения как в виде пучин, так и равномерного пучения, которые для обеспечения безопасности и устойчивой работы железнодорожного пути, должны быть устранены на участках, с намеченным проведением ремонтных работ.
При этом деформации зимой проявляются при промерзании в виде вспучивания грунта, а весной при оттаивании — в виде просадок. Зоной развития таких деформация основной площадки является деятельный слой грунта, где периодически происходят промерзания и оттаивания. Глубина такой зоны зависит от климатических условий и может доходить до 3 метров.
Морозное пучение грунта — это увеличение его объема при замерзании в порах воды, которое приводит к поднятию его поверхности. Этот процесс в грунтах, склонных к пучению, происходит примерно следующим образом.
При вхождении фронта промерзания во влажный пучинистый грунт вода начинает замерзать вначале в более крупных порах, образуя центры кристаллизации льда, рост которых вызывает уменьшение пленочной влаги и нарушение ее равновесия. Создается разность потенциалов влажности, которая приводит к миграции влаги к фронту промерзания из теплых слоев грунта.
Эта влага замерзает, образуя новые линзы льда, и процесс продолжается в динамике дальше вместе с движением фронта промерзания вглубь грунта. Процесс замерзания влаги в слое грунта продолжается до достижения его температуры минус 3—5 °С, когда происходит замерзание прочно связанной влаги.
При оттаивании грунта происходит обратный процесс. При этом над фронтом оттаивания образуется слой слабого водонасыщенного грунта, фильтрация воды из которого возможна только вверх в уже оттаявшие грунты. Такие условия создают предпосылки к потере прочности грунта, его выдавливанию в стороны и к просадкам пути.
На железных дорогах России по морозному пучению нормируется как сама деформация, так и ее неравномерность. На эксплуатируемом пути эти величины нормируются в зависимости от скорости движения поездов.
Величина пучения определяется по высоте поднятия поверхности балластного слоя (рельсошпальной решетки) по сравнению с ее предзимним положением. При разнородном составе грунтов земляного полотна величина пучения определяется суммой величин пучения всех грунтов, слагающих зону сезонного промерзания.
Общепринятой количественной характеристикой степени пучения грунта является интенсивность пучения, которая представляет собой отношение величины пучения слоя промерзшего грунта к его толщине. Соответственно, чем больше величина пучения, тем более пучинистым считается грунт.
К пучинистым грунтам относятся все глинистые грунты, мелкие и пылеватые грунты, а также крупнообломочные грунты с большим содержанием мелких частиц. Загрязнение толщины старого балласта, при определенном содержание в нем пылеватых и глинистых частиц так же может быть пучинистым.
Дренирующие грунты, предохраненные от загрязнения и заиливания, неводонасыщенные мелкие пески, а также асбестовые отходы, применяемые в качестве балластных материалов, пучению не подвержены.
Пучинами называют неравномерные по протяжению пути деформации морозного пучения, которые вызывают искажения профиля рельсовой колеи, превышающие ее допуски по содержанию. В отличие от пучин равномерным пучением называются такие деформации морозного пучения, которые не приводят к искажению профиля рельсовой колеи выше допускаемых норм содержания.
Пучины фиксируются дистанциями пути в техническом паспорте в виде ведомости пучин (Форма ПУ10). Пучина характеризуется высотой и длиной. Высота пучины определяется разностью между величиной пучения в месте максимальной неровности hн и величиной равномерного пучения hp.
Величины hн и hp могут быть определены только инструментально по результатам двух кратного нивелирования в момент до начала промерзания и при максимальном промерзании. Косвенно в дистанциях пути высоту пучины определяют максимальной толщиной пучинных прокладок, на которые исправляют путь. По величине высоты пучины классифицируются на пучины высотой до 10 мм, от 10 до 25, от 25 до 50 и более 50 мм.
Рис. 2. Разновидности пучин: а — пучинный горб; б — пучинная впадина; в — пучинный перепад; г — перекосная пучина; д — односторонняя пучина; е — пучинный участок; I и II — левая и правая нити; 1,2— соответственно летнее и зимнее положение пути; 3— пучинные подкладки; hp — величина равномерного пучения; hr hB, hn, hoa — высота соответственно пучинного горба, впадины, перепада, односторонней пучины
По форме искажения рельсовой колеи выделяются следующие основные разновидности отдельных пучин (рис. 2): пучинный горб, пучинная впадина, пучинный перепад, перекосная пучина, односторонняя пучина. Кроме приведенных разновидностей пучин на практике часто встречаются также протяженные пучинные участки (длина 100 м и более), где имеется по протяжению чередование отдельных неровностей (рис. 2, е).
Возникновение пучин, при которых неравномерность морозного пучения превышает установленные нормы, происходит по следующим причинам:
—неоднородность состава и сложения грунта по простиранию и по глубине;
—неравномерность увлажнения грунта в результате перераспределения фильтрующейся атмосферной влаги, а в местах балластных углублений, за счет локальных источников грунтовых вод;
—неравномерность промерзания грунта земляного полотна и основания в местах инженерно технических сооружений (на пересечениях трубопроводов, водопропускных труб, пассажирских платформ и т.п.), а так же по причине неодинаковой толщины снежного покрова.
Эти причины могут возникать как порознь, так и совместно. К особому виду пучин относят налёдные пучины, которые образуются при наличии напорного потока грунтовых вод. Налёдные пучины характеризуются большой высотой, которая может составлять 100 мм и более.
Просадки при оттаивании грунтов земляного полотна возникают на участках пучин или при большом равномерном пучении, когда распученный грунт при его оттаивании теряет свою прочность.
Просадки происходят в весенний период и характеризуются быстропротекающими неравномерными оседаниями и сдвижками рельсовой колеи, разжижением глинистого грунта с выплесками из-под шпал и выдавливанием масс этого грунта на поверхность обочин, в кюветы или в междупутье.
Последствия пучин устраняются выправкой пути в зимнее время на специальные пучинные подкладки, а в весеннее время — и выправкой балластом. При значительных деформация основной площадки и с учетом быстротечности процесса деформирования и трудности прогнозирования его протекания часто на участках пучин во время их роста и спада приходится вводить ограничения скорости движения поездов.
Наиболее частому пучению и просадкам подвержены участки железнодорожного пути со следующим типом земляного полотна: