Возведение железнодорожного земляного полотна. Ч. I

РОСЖЕЛДОР
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения»
(РГУПС)
Р.И. Кульбикаян, И.А. Курилина
ВОЗВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию
Часть 1
Определение объемов работ, распределение земляных масс
Ростов-на-Дону
2008
УДК 625.122(07) + 06
Кульбикаян, Р.И.
Возведение железнодорожного земляного полотна. Ч. I. Определение
объемов работ, распределение земляных масс : учебно-методическое пособие /
Р.И. Кульбикаян, И.А. Курилина ; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов
н/Д, 2008. – 24 с.
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов
РГУПС специальности «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство», выполняющих в 6-м семестре курсовую работу по дисциплине «Технология и механизация железнодорожного строительства», и служит дополнением к основному учебнику по изучаемой дисциплине.
Рецензент д-р техн. наук, проф. П.Н. Щербак (РГУПС)
Учебное издание
Рубен Иванович Кульбикаян
Ирина Александровна Курилина
Возведение железнодорожного земляного полотна
Учебно-методическое пособие
Часть 1
Определение объемов работ, распределение земляных масс
Редактор А.В. Артамонов
Техническое редактирование и корректура А.В. Артамонов
Подписано в печать 25.09.2008. Формат 60×84/16.
Бумага газетная. Ризография. Усл. печ. л. 1,4.
Уч.-изд. л. 1,33. Тираж 60 экз. Изд. № 179. Заказ №
.
Ростовский государственный университет путей сообщения.
1
Ризография РГУПС.
Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, пл. им. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2.
© Ростовский государственный университет путей сообщения, 2008
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Общие сведения
2 Строительные характеристики грунтов и их классификация
3 Обработка заданного продольного профиля
3.1 Определение местоположения нулевых точек
3.2 Определение места изменения крутизны откосов
3.3 Определение точек расположения задних граней устоев моста и
рабочих отметок насыпи в этих точках
3.4 Определение уширения земляного полотна
4 Выбор типового поперечного профиля
5 Определение объемов земляных работ
5.1 Подсчет объемов с учетом косогорности
5.2 Определение дополнительного объема в кривых
5.3 Построение графика попикетных объемов
6 Распределение земляных масс и определение средней дальности возки
грунта на участках
6.1 Построения кривой объемов
6.2 Определение границ участка с продольным и поперечным перемещением грунта
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее трудным процессом при строительстве новой железнодорожной
2
линии является возведение земляного полотна, которое сооружается в самых
разнообразных, часто очень неблагоприятных гидрометеорологических условиях в ограниченные сроки.
Курсовая работа по дисциплине «Технология и механизация железнодорожного строительства» ставит целью разработку студентом проекта сооружения земляного полотна участка строящейся железной дороги длиной 3 км. Используя знания материала лекций, практических и лабораторных занятий, в 1-й
части курсового проекта студент должен выбрать типовой поперечный профиль
земляного полотна строящегося участка железной дороги, подсчитать объемы
земляных работ и решить задачу рационального распределения земляных масс.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Земляное полотно железной дороги относится к постоянным земляным
сооружениям, является одним из важнейших элементов пути и служит основанием для его верхнего строения. К качеству земляного полотна предъявляются
повышенные требования при подготовке оснований и производстве земляных
работ. Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым, воспринимать
проектные постоянные и временные нагрузки, противостоять действию выветривания и воды, не подвергаться пучению и осадкам.
В комплекс земляных сооружений железнодорожного полотка входят:
- собственно земляное полотно главного пути станций и разъездов –
насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки;
- водоотводные сооружения – кюветы, банкетная и нагорная канавы, резервы, водоотводные канавы;
- специальные насыпи – банкеты и кавальеры.
Кюветы, банкетную и нагорную канавы устраивают на участках выемки.
Кюветы – для отвода воды с откосов выемки и полотна. Банкетную и
нагорную канавы – для отвода поверхностных вод, поступающих к выемке с
3
нагорной стороны.
Резервы и водоотводные канавы создают на участках насыпи.
Резервы закладываются при недостаче грунта выемки для отсыпки насыпи. Размеры резервов определяются исходя из потребности в грунте. В зависимости от уклонов местности резервы могут закладываться с одной или с обеих
сторон насыпи. Если нет необходимости в грунте резервов, с нагорной стороны
насыпи устраивают продольную водоотводную канаву.
Водоотводные канавы размещают на расстоянии 5–10 м от подошвы
насыпи. Ширина естественной бермы между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва или водоотводной канавой принимается не менее 3 м, а для линий
первой и второй категорий – не менее 7,1 м со стороны будущего второго пути.
При расположении выемок в мелких и пылеватых песках, в переувлажненных и пылеватых суглинках, в жирных и пылеватых глинах, в легковыветривающихся скальных породах устраиваются закюветные полки шириной 1 м
при глубине выемки от 2 до 6 м и шириной 2 м при глубине выемки более 6 м.
Грунтовые воды от земляного полотна отводятся с помощью дренажнах
устройств (при залегании на глубине от 2 до 10 м) и открытыми лотками и канавами (при глубине залегания до 2 м).
Банкеты и кавальеры устраивают на участках выемки для ее защиты от
атмосферных и талых вод с нагорной стороны. Кавальеры служат также для отсыпки излишков грунта при разработке выемки. Размеры кавальера определяются величиной излишних объемов грунта. Верх банкета и кавальера должен
иметь уклон в сторону пути равный 2–4 0/00.
Все водоотводные сооружения и специальные насыпи возводятся согласно [2].
2 СТРОИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ ИХ
КЛАССИФИКАЦИЯ
Грунтами называют горные породы, залегающие в верхних слоях земной
коры. Грунты используют в качестве основания и материала для земляных со4
оружений.
К основным свойствам грунтов, влияющих на технологию производства,
трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся: объемная масса, разрыхляемость, сцепление, угол естественного откоса, влажность, водопроницаемость, водоудерживающая способность и размываемость.
Объемная масса грунта выражается в кг/м3 или т/м3 естественном состоянии (плотном виде).
Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме после его
разработки. Различают первоначальное разрыхление, которое характеризуется
коэффициентом первоначального разрыхления, и остаточное – т.е. остающееся
в грунте после уплотнения насыпи.
Коэффициент первоначального разрыхления равен отношению объема
разрыхленного грунта к его объему в первоначальном виде.
В практических расчетах обычно пользуются коэффициентом первоначального разрыхления. Для глинистых грунтов он составляет 1,24–1,32, для
песков – 1,08–1,28; суглинков и супесков – 1,08–1,32. Более плотные грунты, в
том числе скальные, дают большие увеличения объема (до 50 %).
Сцепление между частицами грунта характеризуется начальным сопротивлением грунта сдвигу. С увеличением влажности сила сцепления уменьшается, а при промерзании значительно увеличивается.
Устойчивость откоса обеспечивается показателем его крутизны, который
определяется расчетом.
Угол естественного откоса – угол между горизонтальной плоскостью и
боковой поверхностью земляного сооружения. Обычно крутизну откосов принято выражать не величиной угла естественного откоса, а отношением высоты
откоса к его заложению. Показатель крутизны откоса говорит, во сколько раз
его заложение больше высоты.
Классификация грунтов по трудности разработки их различными машинами приведена в [6].
В строительстве принято различать следующие виды грунтов, применяе5
мых для возведения насыпей железнодорожного земляного полотна: скальные,
крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Скальные грунты – это сцементированные водоустойчивые породы, залегающие в виде сплошного слоя. По степени выветриваемости скальные породы
разделяют на три группы: слабовыветривающиеся, легковыветривающиеся неразмягчаемые и легковыветривающиеся размягчаемые.
Крупнообломочные грунты – щебенистый, галечниковый, дресвяной, гравийный.
Песчаные грунты – это пески; в зависимости от преобладания частиц той
или иной крупности они могут быть: гравелистыми, крупными, средней крупности, мелкими и пылеватыми.
Глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины в зависимости от числа пластичности.
По степени водопроницаемости грунты разделяются на дренирующие и
недренирующие. К дренирующим грунтам относят скальные крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средней крупности.
Рис. 1 Схемы расположения разнородных грунтов в теле насыпи:
1 – песчаный грунт; 2 – глинистый грунт
К недренирующим грунтам относят глинистые грунты, а также пески
мелкие и пылеватые, лессы, лессовидные грунты.
6
Для возведения насыпей используются все грунты, за исключением торфа, ила, илистого суглинка, мелкого песка с примесью ила, а также грунтов, засоленных легкорастворимыми салями (более 8 %). Как правило, насыпи возводятся из однородных грунтов. При использовании разнородных грунтов каждый слой отсыпается из однородного грунта. Разрешается чередование разнородных слоев грунта, показанное на рис. 1.
3 ОБРАБОТКА ЗАДАННОГО ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
Продольный профиль и план являются основным документом проекта
железной дороги.
Продольный профиль представляет собой разрез по продольной оси запланированного железнодорожного пути. На продольном профиле даются
условные обозначения плана и ситуации; отметки черные (отметки земли) и
красные (проектные), отметки бровки земляного полотна и рабочие отметки
(высоты насыпей и глубины выемок); размещение раздельных пунктов, искусственных сооружений зданий и переездов.
На продольном профиле определяются границы участков разработки
грунта (выемки) и отсыпки грунта (насыпи). Границами участков могут быть
места перехода выемок в насыпи или насыпей в выемки (нулевые точки), искусственные сооружения (мосты), места изменений крутизны откосов, места
начала и конца кривых частей пути с радиусом, вызывающим уширение земляного полотна.
3.1 Определение местоположения нулевых точек
Расстояние от ближайшего пикета до нулевой точки определяется из подобия треугольников рис. 2.
7
Рис. 2. Схема к определению местоположения нулевых точек
H1
H2

,
X
L  X откуда
X
H1  L
,
H1  H 2
(1)
где X – расстояние от левого пикета, до нулевой точки, м;
L – расстояние между ПК 5 и 6, м.;
H1 и H2 – рабочие отметки выемки и насыпи на ПК 5 и 6, между которыми находится нулевая точка, м.
3.2 Определение места изменения крутизны откосов
Крутизну откосов насыпей и выемок назначают в зависимости от вида
грунта, высоты насыпи и глубины выемки.
Согласно [2] крутизна откосов земляного полотна может меняться в местах перехода высоты насыпи до 6 м и от 6 до 12 м.
Пикетные значения мест изменения крутизны откосов определяются следующим образом рис. 3.
8
Рис. 3. Схема к определению пикетных значений,
точек изменения крутизны откосов земляного полотна
X 
H 3  H1
 L,
H 2  H1
(2)
где H1 и H2 – известные отметки граничных сечений, м;
X – расстояние от ближайшего пикета, до точки изменения крутизны
откоса, м;
L – расстояние между пикетами, м.
3.3 Определение точек расположения задних граней устоев моста
и рабочих отметок насыпи в этих точках
Границы мостов, в пределах которых не производится подсчет объемов
земляных работ, определяются только для сооружений с пролетом более 10 м.
Расстояние L м (рис. 4, а), между задними гранями устоев моста определяется
по схеме моста [9].
При отсутствии названных схем пикетные значения определяются по заданному продольному профилю, где указаны пикетное значение оси моста и
его отверстие.
По этим данным определяется положение передних граней левого и пра9
вого устоев моста:
l
 ,
для левого устоя ПК 2 (3)
l
 ,
для правого устоя ПК 2 (4)
где ПK – пикетное значение оси моста;
l – отверстие моста, м.
Расстояние от передней грани устоя до задней – величина заложения конуса. Она определяется как сумма горизонтальных заложений откосов конусов
в плоскости боковой грани устоя и протяжения части земляного полотна – X,
заходящего за заднюю грань устоя (рис. 4, б).
Рис. 4. Схема к расчету моста: а) общий вид; б) расчет величины заложения конуса
10
Откосы конусов насыпи в плоскости сопряжения с боковыми гранями
устоев мостов или в направлении продольной оси земляного полотна должны
иметь уклоны (см. рис. 4, б). На высоту до 6 м ниже бровки насыпи – не круче
1:1,25; на высоту следующих 6 м не круче 1:1,5 и свыше 12 м – не менее 1:1,75
[11].
При высоте насыпи свыше 6 м часть земляного полотна, заходящая за
устой на уровне бровки (в нашем случае X) должна быть не менее 1 м.
Таким образом, положение задней грани левого устоя моста (см. рис 4, а,
б) можно определить по формуле:
lг  ПК 
l
 6  1,25  (12  6)  1,5  (18  12)  1,75  Х ,
2
(5)
Аналогично определяется положение задней грани правого устоя. Границы между задними гранями устоев можно ориентировочно определить по следующим формулам:
при высоте насыпи до 6 м
L  1,25  ( H1  H 2 ), (6)
при высоте насыпи до 12 м
L  1,5  ( H1  H 2 ), (7)
где Н1 + Н2 – сумма рабочих отметок насыпи у задних граней устоев моста, м.
Рабочие отметки задних граней устоев Н1 и Н2 определяются из выражения (2).
3.4 Определение уширения земляного полотна
11
Земляное полотно на подходах к большим мостам (Lм > 100 м) уширяется
на 1,0 м на протяжении 10 м, считая от задней грани устоя, а на последующих
15 м осуществляется постепенный переход до нормативной ширины (рис. 5).
Уширение земляного полотна в кривых участках пути производится с
наружной стороны кривой в зависимости от категории линии и величины радиуса кривой согласно [2].
Рис. 5. Схема уширения земляного полотна на подходах к мосту
4 ВЫБОР ТИПОВОГО ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ
Согласно данным обработки продольного профиля и требованиям к конструкции земляного полотна [2] назначается поперечный профиль выемки и
насыпи.
Поперечные профили являются основным документом для подсчетов
объемов земляных работ.
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Подсчет объемов земляных работ производится отдельно для насыпей и
для выемок на каждом пикете.
Объем работ на участках между переломами профиля при поперечных
12
уклонах
i  1 определяется по формуле русского инженера Ф. Ф. Мурзо.

(m  H 2  H 1 ) 2 
3
V   Fñð 
  l, ì
12


, (8)
где H1 и H2 – рабочие отметки начала и конца пикета насыпи или выемки, м;
m – показатель крутизны откоса;
B – ширина основной площадки земляного полотна, м.;
Fср – площадь среднего сечения, находящегося между смежными поперечными профилями на одинаковом расстоянии, м2.
Fñð 
  (Í 1  Í 2 ) m  (Í 1  Í 2 ) 2

,ì
2
2
. (9)
Первое слагаемое в формуле (9) называется основным объемом, второе
слагаемое – поправкой.
Поправку следует вводить для случаев, когда разность рабочих отметок
сечений H1 – H2 > 0,5 м и расстояние между сечениями l > 50 м.
Сокращенная формула без поправки принимает вид:
V  Fñð  l , ì 3 . (10)
Формулой (10) пользуются при частых переломах продольного профиля.
При выполнении курсового проекта основные объемы земляных работ
можно подсчитывать по данным с учетом зависимости от ширины основной
площадки земляного полотна.
13
После определения основных объемов подсчитываются поправки, учитывающие увеличение объемов земляных работ на участках, расположенных на
косогорах и в кривых с радиусами, вызывающими уширение земляного полотна. Подсчет объемов земляных работ удобно вести в табличной форме.
5.1 Подсчет объемов с учетом косогорности
По сравнению с объемом, определенным для местности без поперечного
уклона, на косогоре с однообразным уклоном 1: n объем земляного полотна
увеличивается более чем 2 %. Поэтому требуется введение поправки.
Дополнительный объем на косогоре определяется по формуле:
Vä  Ê  (V  S  L) , м3 , (11)
где V – основной объем насыпи или выемки, м3;
K – коэффициент косогорности;
S – дополнительная площадь, м;
L – длина насыпи или выемки, м.
Ê 
m2
n 2  m 2 , (12)
где m – показатель крутизны откоса, m = 1,5;
n – показатель крутизны косогора.
Величина площади S для насыпи зависит от ширины земляного полотна
B, наличия сливной призмы и ее размеров (рис. 6 а).
Для выемки площадь S больше, так как учитываются кюветы и закюветные полки (рис. 6 б).
14
Для насыпи:
S
B2
 w0
6
, м2,
(13)
где B – ширина основной площадки земляного полотна, м;
w0 – площадь сливной призмы, м2.
Для выемки:
S
B2
 w0  2w1
6
, м2 , (14)
где w1 – площадь кювета, м2.
Рис. 6. Схема к определению площади поперечного сечения и объема земляного полотна на косогоре:
а) поперечное сечение насыпи; б) поперечное сечение выемки.
5.2 Определение дополнительного объема в кривых
Дополнительный объем в кривых участках пути:
Í
V  B  

где
1
Í
2
2

 0,15   L,

м3, (15)
В – величина уширения в кривом участке пути [2], м;
15
Н1 и Н2 – рабочие отметки на соответствующем пикете кривой, м;
L – длина пикета, м.;
знак «-» – для выемки; знак «+» – для насыпи.
Так как длина кривой обычно больше 100 м, то подсчет дополнительных
объемов проводится отдельно для каждого пикета (полного или неполного), а
затем эти добавки вносятся в ведомость попикетных объемов.
Ведомость подсчета объемов земляных работ
5.3 Построение графика попикетных объемов
График попикетных объемов строится под продольным профилем после
определения объемов земляных работ. Он представляет собой графическое
изображение попикетных объемов выемок и насыпей в виде столбиков.
Масштаб графика по горизонтали соответствует масштабу профиля. По
вертикали в определенном масштабе вверх от горизонтальной оси откладываются столбики, изображающие объемы выемок, вниз – столбики, изображающие насыпи.
Если на пикете имеются одновременно выемка и насыпь, то объемы выемки откладываются вверх, а объемы насыпи – вниз по всей длине пикета. Попикетные объемы указываются над каждым столбиком. Подсчитывается и указывается на графике также величина помассивного объема выемки или насыпи.
График попикетных объемов используется при решении задачи распреде16
ления земляных масс.
6 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ ВОЗКИ ГРУНТА НА
УЧАСТКАХ
Распределение земляных масс по участкам профиля является довольно
сложной многовариантной задачей. Осложнение этой задачи возникает еще и
от возможности ведения земляных работ несколькими способами, т. е. при помощи экскаваторов с различным рабочим оборудованием, скреперов и т. д.
Существуют понятия: рабочие и профильные объемы работ.
Рабочим объемом называется сумма объемов грунта, разрабатываемого в
выемках, резервах и карьерах, т. е. объем фактически разрабатываемого грунта:
V ðàá  Vâ  V p  Vê . (16)
Профильным объемом называется сумма объемов грунта, разрабатываемого в выемках и отсыпаемого в насыпи, т. е. объем грунта, подсчитанный по
профилю:
Vïðîô  Vâ  Ví
. (17)
Рабочие объемы могут быть равны профильным, если все выемки будут
разрабатываться в кавальер, а все насыпи отсыпаться из резервов и карьеров.
Рабочие объемы будут меньше профильных при использовании грунта
выемок для отсыпки насыпей, т. е. объемы грунта, разрабатываемые в выемке,
дадут два объема в профильной кубатуре: 1 м3 выемки + 1 м3 насыпи.
Определение рабочих объемов составляет сущность задачи распределения земляных масс.
Способ сооружения земляного полотна, при котором грунт из выемок отсыпается в насыпи, называется продольной возкой. Чем шире применяется про17
дольная возка, тем меньше рабочие объемы земляных работ на данном участке
при этом же профильном объеме. Если грунт из выемок отсыпается в кавальеры
или отвалы, а насыпи возводятся из грунта, взятого в резервах и карьерах, то
такой способ носит название поперечной возки.
Уменьшение рабочих объемов не всегда бывает выгодным с точки зрения
затрат и средств, так как при значительном расстоянии перемещения грунта из
выемки в насыпь суммарные денежные затраты и затраты труда могут превысить затраты труда и денежных средств на разработку грунта в выемке с перемещением его в кавальер и разработку грунта в резерве с перемещением его в
насыпь.
Определение границ оптимального применения продольной и поперечной
возки грунта составляет задачу распределения земляных масс. Для этого целесообразно применить графический метод, основанный на построении кривой
суммарных объемов (рис. 7).
6.1 Построения кривой объемов [3, 4]
Под графиком попикетных объемов проводятся горизонтальная и вертикальная оси координат (см. рис. 7, в). На горизонтальную ось координат сносятся все раздельные точки профиля. Выбирается вертикальный масштаб кривой объемов. Кривая объемов вычерчивается в виде ломаной линии, каждая ордината которой представляет собой алгебраическую сумму насыпи и выемок,
расположенных от начальной точки построения кривой до данной точки. При
этом выемки находятся со знаком «+», а насыпи за знаком «-».
Построенная кривая объемов работ представляет собой ряд сегментов. В
правильно построенной кривой все точки, в которых приращение ординаты меняет знак, совпадает с нулевыми точками на продольном профиле, восходящие
ветви кривой соответствуют выемкам, нисходящие – насыпям, а их проекции на
ось ординат соответствуют помассивным объемам. В пределах каждого сегмента объем выемки равен объему насыпи.
18
Рис. 7. Построение графика попикетных объемов и кривой объемов:
а) продольный профиль; б) график попикетных объемов; в) кривая объемов.
Если вместо сегментов построить равновеликие прямоугольники, так
чтобы одна их сторона совпадала с осью абсцисс или любой линией, проведенной параллельно оси абсцисс и отсекающей равновеликие объемы выемки и
насыпи, а другая их сторона проходила через вершины сегментов, то основания
таких прямоугольников будут выражать среднюю дальность перемещения разрабатываемого грунта из выемки в насыпь.
Изолированные участки кривой объемов, например, по разные стороны
моста строятся от начала координат.
Построение кривой объемов можно провести на совмещенном графике.
19
Для этого сначала строится график попикетных объемов для всего заданного
участка профиля. Затем на нем выделяются объемы кавальеров и резервов, и
для оставшейся части профильной кубатуры строится кривая объемов.
6.2 Определение границ участка с продольным и поперечным перемещением грунта
При продольном перемещении грунта lср определяется графически по
кривой объема.
Для определения реальной дальности к величине lср необходимо добавить
величину l , учитывающую дополнительный пробег машин между съездами и
въездами на поворотах и др.
Значение l при использовании скреперов можно принимать 100 м, при
автомобильной возки грунта – 200 м. Поперечная дальность перемещения грунта из выемки в кавальер и из резерва в насыпь определяется с учетом поперечных профилей резерва и насыпи, кавальера и выемки.
Так, на рис. 7, в видно, что на участках I, III и IV применяется продольное
перемещение грунта, т. е. грунт, разработанный в выемке, перемещается в
насыпь на среднее расстояние, определенное по кривой объемов. На участке Ш
излишние объемы грунта перемещаются в кавальер из выемки. На этом участке
применяется поперечное перемещение грунта. Границы участков приводятся в
пояснительной записке и указываются на кривой объемов.
20
Рис. 8. Схема для определения расстояния между осями выемки и кавальера
Границами I участка являются пикеты ПК 0 – ПК 4 + 80, длина участка –
480 м; lср = 360 м.
II участка – ПК 4 + 80 – ПK 5 + 30, длина участка 50 м;
III участка ПК 5 + 30 – ПК 6, длина участка 70 м; lср = 40 м;
IV участка ПК 6 – ПК 9, длина участка – 300 м., lср = 150 м.
Расстояние между осями выемки и кавальера (рис. 8):
l ñð 
Â
 mÍ
2
â
 à  n  hê 
d
2 , м. (18)
Расстояние между осями резерва и насыпи (рис. 9, 10):
l ñð 
Â
 mÍ
2
ê
 à  n  hð 
d
2 , м. (19)
Рис. 9. Схема для определения расстояния между осями насыпи и резерва
21
Рис. 10. Поперечные сечения резервов при ширине по дну резерва:
а) до 10 м; б) более 10 м
Геометрические размеры резервов устанавливаются методом последовательного приближения, исходя из условия равенства поперечных сечений
насыпи и резерва. Глубина резерва принимается ориентировочно равной –
0,3  Fср
но не глубже уровня грунтовых вод, где Fср – средняя площадь попе-
речного сечения возводимой из резерва насыпи, м.
Длина резерва принимается равной длине участка насыпи, возводимой из
резерва.
Расчет кавальеров производится так же, как и расчет резервов. Принятая
величина lср указывается на каждом участке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Дубинский, П.Ф. Строительные работа и машины / П.Ф. Дубинский. –
М.: Транспорт, 1968.
2 Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Гл.
39 // Железные дороги колеи 1520 мм. – М.: Стройиздат, 1977.
3 Клауз, П.Л. Организация и производство механизированных строительных и путевых работ / П.Л. Клауз, Г.Н. Крюков. – М.: Трансжелдориздат,
1962.
4 Спиридонов, Э.С. Технология железнодорожного строительства / Э.С.
22
Спиридонов, А.М. Призмазонов. – М.: Желдориздат, 2002. – 631 с.
5 Единые нормы и расценки на строительные и ремонтно-строительные
работы (ЕН и Р), сб. 2. Земляные работы. Выпуск I. Механизированные и речные земляные работы. – М.: Госстрой СССР, 1969.
6 Монахов, И.Г. Производство работ по сооружению земляного полотна /
И.Г. Монахов. – М.: МИИТ, 1975.
7 Булаш, Я.М. Проектирование работ при возведении железнодорожного земляного полотна / Я.М. Булаш. – Л.: ЛИИЖТ, 1972.
8 Кантор, И.И. Основы проектирования и постройки железных дорог /
И.И. Кантор, В.П. Пауль. – М.: Транспорт, 1977.
енование и
ктеристика
рунтов
авийночниковые
рунты
нтированная
гальки, мелистого песка
овидной супеси
ягкий без
имесей
с примесью
или гальки
, отвердевший
ПРИЛОЖЕНИЯ
Распределение немерзлых грунтов по группам
в зависимости от трудности разработки разными машинами [5]
Разработка грунта
Средний
объемный
вес в
плотном
состоянии
т/м3
Коэффициент
разрыхления
Экскаваторами
(первоначального) одноковшовыми Скреперами Бульдозерами
Грейдерами
1,75–1,95
1,24–1,30
I – II
II
II
-
1,9–2,2
1,14–1,28
IV
-
-
-
1,6
1,24–1,30
I
I
I
I
I
II
I
II
IV
II
III
-
1,8
1,14–1,30
1,8
23
Грей
элеват
примесей,
е с примебня гравия,
алки
нок легкий и
овидный с
сью щебня
и гальки
нок легкий и
видный без
имесей
нок тяжез примесей
римесью
я, гальки,
равия
ок бей прий, а также с
сью гравия,
ки, щебня
ные крупноомочные
стые с прищебня, грая, гальки
к мелкий и
леватый
жирная мягкая
1,6
1,08–1,17
I
II
II
II
1,7
1,14–1,28
I
I
I
1,7
1,12–1,28
I
I
I
1,75
1,24–1,30
II
II
1,65
1,08–1,17
I
II
II
II
1,75 –
1,95
1,47–1,5
II
-
III
-
1,75
1,26–1,32
II
II
III
III
1,6
1,08–1,17
II
-
III
III
1
1,24–1,30
II
II
II
II
I
I
II
II
Показатели крутизны откосов насыпей [2]
Высота до 12 м
Высота до
в верхней части в нижней
6м
высотой до 6 м
части
Группа грунта для насыпей
Скальный из слабовыветривающихся пород:
гравийный, галечниковый, щебеночный и
дресвяный; песок гравелистый крупный и
средней крупности; шлак металлургический
1:1,5
1:1,5
1:1,5
Песок мелкий и пылеватый, грунты глинистые, в том числе лессы и лессовидные суглинки
1:1,5
1:1,75
1:1,5
1:1,75
1:1,75
1:2
Песок мелкий барханный в условиях засушливого климата
1:2
1:2
1:2
24
I
I
II
-
I
Примечание: 1 Под чертой приведены значения крутизны откосов для
насыпей из пылеватых грунтов в районах избыточного увлажнения и из одноразмерных мелких песков.
2 Крутизну откосов насыпей из глинистых грунтов тугопластичной консистенции при высоте до 6 м следует принимать 1:2 для дорог I–III категорий,
1:1,75 для дорог IV–V категорий, крутизну откосов и конструкцию насыпей высотой более 6 м. следует назначать по результатам расчетов.
Показатели крутизны откосов выемок [2]
Высота откосов
выемок, м
Крутизна откосов выемок
12
12
6
Свыше 6 до 12
1:0,2
1:0,5 – 1:1,5
1:1
1:1,5
Крупнообломочные, песчаные и глинистые однородные, в т.ч. лессовидные,
твердой, полутвердой и тугопластичной
консистенции
12
1:1,5
Пески мелкие барханные
То же
2
12
1:10
1:1,75
Лесс: в районах с засушливым климатом
вне районов с засушливым климатом
12
12
1:0,1 – 1:0,5
1:0,5 – 1:1,5
Группа грунта и скальных пород
Скальные:
Слабовыветривающиеся
Легковыветривающиеся неразмягчаемые
Легковыветривающиеся размягчаемые
То же
Примечание: В скальных слабовыветривающихся породах и благоприятных инженерно-геологических условиях при применении скважинных зарядов
допускается предусматривать вертикальные откосы выемок.
Ширина основной площадки земляного полотна новых железных дорог на
прямых участках пути [2]
Категория
Число
линии подъ- главных
ездного
путей
Ширина земляного полотна на прямых участках
пути, м, при использовании грунтов
25
пути
I
I
II
III
IV
V
глинистых и недренир. скальных крупнооблопесков мелких и пыле- мочных и песчаных древатых
нирующих
2
1
1
1
1
1
11,1
7
6,5
6
5,5
5,5
10,1
6
5,8
5,2
5
5
Величина уширения земляного полотна
Радиус кривых, м
Уширение земляного полотна,
м
На линиях I–III категории
3000 и более
0,1
2500–1800
0,2
1500–700
0,4
600 и менее
0,5
26
27
Покилометровый объем земляных работ в тыс. м3 по главному пути (однопутная линия) [7]
Объем при ширине Средняя высота Объем при ширине
земляного полотна
земляного полотна
насыпи или
7,00 м
6,50 м
глубина выемки, м
насыпь выемка
насыпь выемка
Объем при ширине
земляного полотна
5,80 м
насыпь
выемка
2,5
3,5
0,25
2,4
3,4
2,2
3,3
4,6
6,5
0,5
4,3
6,3
3,9
6,0
6,8
8,6
0,75
6,4
9,3
5,8
8,8
28
9,2
13,0
1,00
8,7
12,5
7,9
11,9
11,8
16,5
1,25
11,1
15,9
10,2
15,1
14,0
20,3
1,50
13,8
19,6
12,7
18,6
17,5
24,2
1,75
16,6
23,3
15,4
22,2
20,7
27,3
2,00
19,7
27,3
18,2
26,0
27,6
37,1
2,5
26,3
35,9
24,5
34,1
35,2
46,6
3,0
33,7
45,1
31,5
43,0
43,6
56,9
3,5
41,8
55,2
39,3
52,7
52,7
67,9
4,0
50,7
65,9
47,8
63,1
62,6
79,7
4,5
60,3
77,5
57,1
74,3
73,2
92,2
5,0
70,7
89,7
67,1
86,2
84,6
105,5
5,5
81,9
102,8
77,9
98,9
96,7
119,5
6,0
93,7
116,5
89,4
112,3
109,6
134,3
6,5
106,4
131,1
101,8
126,5
123,4
149,8
7,0
119,9
146,3
115,0
141,4
138,1
166,1
7,5
134,4
162,4
129,1
157,1
153,7
183,1
8,0
149,7
179,1
144,0
173,5
170,1
200,9
8,5
165,9
196,7
159,9
190,7
187,4
219,4
9,0
182,9
214,9
176,6
208,6
205,6
238,7
9,5
200,9
234,0
194,2
227,3
224,7
258,7
10,0
219,7
253,7
212,6
246,7
265,4
301,0
11,0
259,9
295,5
252,2
287,8
309,7
346,3
12,0
303,7
340,3
295,2
331,9
357,2
398,1
13,0
351,2
391,6
342,0
379,0
409,7
453,9
14,0
402,7
446,9
392,8
429,1
465,7
513,7
15,0
458,2
506,2
447,6
482,2
29