Среда, 25.04.2018, 06:05
Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | RSS
Главная  |  Мой профиль |  Выход  Пользовательское соглашение | Правило публикации материалов  | 
Железо

 

Меню сайта

Реклама

Навигация
Технология металлов
и других конструкционных материалов
Черный хлеб металлургии
Защита нефтяных резервуаров от коррозии
Конструкция железнодорожного пути
и его содержание
Путь в космос
Метеоритные кратеры на Земле
В мире застывших звуков
Рентгенотехника
Наука и техника
Термодинамика
Ручная ковка
Юмор

Реклама

Форма входа

Статистика сайта
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Сегодня были:



Главная » Статьи » Конструкция железнодорожного пути

Путевое хозяйство в районе БАМа

 Освоение новых народнохозяйственных комплексов вызывает необходимость строить и эксплуатировать новые железные дороги в районах, близких по природным условиям к зоне БАМа. Поэтому те решения, которые принимаются на этой магистрали, могут быть при соответствующей корректировке использованы и на аналогичных линиях.

Климатические, топографические, гидрогеологические особенности и применяемые инженерные решения на БАМе

 Климат в районе трассы БАМа резко континентальный. Летом температура поднимается до +35 'С, зимой достигает - 55 - 60 'С. Среднемесячная температура января доходит до -32 'С. Морозный период начинается в первой декаде октября и заканчивается во второй декаде апреля. Зимы, как правило, малоснежные, только на перевалах горных хребтов, которые пересекает магистраль, снега откладывается довольно много. Большинство осадков выпадает летом. Поэтому паводки на реках проходят в июле - августе.

 Такие климатические условия во многом определяют решения, принятые при строительстве БАМа. Так, например, на линии уложены термически упрочненные рельсы длиной 25 м. Для того чтобы в условиях большой амплитуды колебания температуры не производить сезонную регулировку зазоров, для соединения таких рельсов необходимы шестидырные накладки и высокопрочные болты. Изолирующие стыки целесообразно устанавливать клееболтовые, а закрепление пути осуществлять по усиленной схеме.

 Байкало-Амурская магистраль проходит в сложных топографических условиях, среди горных хребтов, на прижимах к рекам, что заставило укладывать линию с крутыми уклонами, кривыми малого радиуса, большим числом искусственных сооружений.

 Горные хребты изобилуют осыпями и курумами. Курумы - это хаотическое нагромождение на склонах гор крупных обломков скальных пород, отдельных глыб и камней. Курумы постепенно сползают вниз или временно останавливаются в состоянии неустойчивого равновесия. Если на курумах возвести насыпь или подрезать их выемкой, скорость сползания возрастает, вплоть до катастрофических смещений. Поэтому предпочитают прокладывать линию в обход курумов.

 Летние проливные дожди могут вызвать селевые потоки. Некоторые районы горных хребтов лавиноопасны. Угроза возникновения лавин и селей возрастает при освоении края. Вырубка лесов, уничтожение травяного покрова и мха без проведения укрепительных мероприятий могут вызвать эрозию почвы и, следовательно, образование оврагов, сплывов, селей, лавин. В таких случаях линию строят не на склонах с возможным образованием лавин, а на безопасных участках или выполняют большие работы по защите пути от лавин. Для предотвращения лавин высаживают деревья на лавиноопасном склоне. Для защиты пути от лавин применяют: лавиноотбойные сооружения (дамбы, стены, рвы), которые останавливают лавины или отводят их в стороны, их устраивают в том месте, где лавины уже теряют свою скорость; лавинонаправляющие сооружения, которые располагают под острым углом к направлению движения лавин, чтобы направить их к сооружениям, защищающим путь (например, к галереям); лавинотормозящие сооружения, устраиваемые для того, чтобы разделить лавину на более мелкие потоки, не имеющие большой силы, изменить их направление и в конечном итоге снизить скорость лавины; лавинопропускные сооружения - галереи для пропуска лавин над путем, эстакады для пропуска лавин под путем.

 Холодный климат, малоснежные зимы, наличие растительного покрова в виде мха способствуют глубокому промерзанию и сохранению многолетнемерзлых толщ грунта или вечной мерзлоты. Глубина промерзания может быть различна - от нескольких метров до десятков и даже сотен метров.

 Верхний слой грунта, оттаивающий летом и дающий жизнь растительности, называется деятельным слоем. Если температура грунта на нижней границе деятельного слоя составляет - 0,1 - 1,5 'С, то такая мерзлота называется высокотемпературной. Если эта температура ниже - 1,5 'С, то такая мерзлота называется низкотемпературной.

 В районах распространения вечной мерзлоты встречаются подземные льды, термокарст, сильнольдистые грунты, мари, пучение. Подземные льды располагаются линзами толщиной 5 м и более. Сильнольдистые грунты имеют льдистость от 40 до 70 %, мощность таких слоев достигает 3 - 5 м, а в отдельных местах - 10 м. При положительных температурах возможно течение грунта, если эти слои располагаются на склоне. Термокарст образуется при нарушении температурного режима грунта с таянием подземного льда или оттаиванием сильнольдистых грунтов. При этом возникают провалы, озера, западины. Нарушение температурного режима чаще всего происходит при нарушении мохового и растительного покрова и при возведении сооружения, утепляющего грунт.

 Мари - это болота с вечномерзлым основанием, которые представляют собой сильнольдистый грунт, а иногда погребенный лед. Глубина сезонного оттаивания этого основания незначительная. Мари покрыты мхом, изредка на них встречаются отдельные лиственницы, карликовые березы, багульник. Нарушение мохового покрова марей ведет к интенсивному протаиванию основания болот. Такое протаивание приводит к оседанию земляного полотна или к образованию вдоль него продольных ложбин, в которых застаивается вода, что способствует дальнейшему протаиванию основания и новому оседанию земляного полотна.

 Пучение грунтов происходит при промерзании деятельного слоя. Поднятие грунта при пучении возможно от нескольких миллиметров до 30 - 40 см.

 БАМ сооружен, руководствуясь двумя принципами: с сохранением вечной мерзлоты чаще всего на участках, где мерзлота располагается сплошными массивами и имеет низкую температуру; с учетом деградации вечной мерзлоты, если трасса проходит в районах островной, маломощной и высокотемпературной мерзлоты, сохранить которую в этих условиях затруднительно. Путейцам надо знать, какой из этих принципов применен на обслуживаемом ими участке, постоянно следить за сооружениями, которые построены в связи с выбором этих принципов для обеспечения устойчивости сооружения и сохранения температурного режима грунтов.

 В скальных, дренирующих (гравийно-галечных и песчаных), не насыщенных льдом грунтах в зоне вечной мерзлоты устраивают земляное полотно типовой конструкции, во всех остальных случаях - по индивидуальным проектам.

 При сооружении земляного полотна учитывают осадку, которую будут давать вечномерзлые грунты основания при их оттаивании. По признакам просадочности грунты делятся на пять групп: 1 - грунты непросадочные при оттаивании; 2 - малопросадочные грунты, дающие при оттаивании осадку не более 10 % мощности оттаивающего слоя; 3 - просадочные грунты, осадка которых от 10 до 40 %; 4 - сильно просадочные грунты с осадкой более 40%; 4-б - грунты с включением слоев льда толщиной более 10 см.

 Осадки происходят как в период строительства, так и при эксплуатации железной дороги. Особенно резко они проявляются на участках высокотемпературной вечной мерзлоты. Повышение температуры происходит прежде всего за счет ликвидации на трассе леса и кустарника. Поскольку сохранению вечной мерзлоты способствует торфомоховой покров, имеющий низкую теплопроводность и большую влагоемкость, то удаление мха может привести к протаиванию вечномерзлого грунта за 12 - 16 лет на глубину до 10 м с образованием термокарстов. Поэтому следует принимать все меры к сохранению торфомохового покрова не только под насыпью, но и вблизи нее как в период строительства, так и при эксплуатации.

 Величина протаивания грунта основания во многом зависит от высоты насыпи и материала, из которого она сооружена. Например, под насыпями высотой 2,5 м верхняя граница вечной мерзлоты изменяется несущественно, а при высоте насыпи более 6 м происходит значительная деградация вечной мерзлоты, причем это явление длится продолжительное время. При высоте насыпи 4 - 5 м, возведенной из крупнообломочных пород, верхняя граница вечной мерзлоты не понижается, а поднимается к подошве насыпи и даже может войти в ее тело.

 Период, когда произойдет максимальное протаивание и установится постоянный температурный режим, различен. Так, для насыпи, сложенной из дренирующих грунтов, высотой 4 - 5 м этот период длится 5 - 6 лет, высотой более 4 м из скальных пород - 2 - 3 года, высотой более 6 м из дренирующих грунтов - даже 25 - 35 лет.

 Принято считать, что 50% расчетной осадки основания завершается в период строительства, 25% - в период временной эксплуатации и 25% - во время постоянной эксплуатации. Поэтому при возведении насыпи высота ее принимается с учетом запаса на величину, равную 50% ожидаемой расчетной осадки, а для того, чтобы впоследствии можно было производить подъемку пути на балласт, предусматривается уширение основной площадки.

 Просадки основания насыпи и деформации тела насыпи показаны на рис. 18.1.

 Оттаивающие грунты основания могут выпирать в стороны из-под подошвы откосов. Во избежание этого с двух сторон насыпи отсыпают бермы (рис. 18.2).

 При возведении земляного полотна на марях используют только дренирующий или лучше всего скальный грунт. Высота насыпи при этом устанавливается не менее 4 м. Предпочтительное время ее возведения - зима. Если зимой построить насыпь нельзя, то в теплое время года ее приходится отсыпать с торца.

 Если трасса пересекает участки с подземными льдами и не представляется возможности обойти это место, то насыпь сооружается с расчетом сохранения температурного режима грунтов, при котором не произойдет таяния льда.

 В условиях вечной мерзлоты предпочтительнее насыпи, так как в выемках осложняется сохранение вечной мерзлоты.

 При сооружении выемки в просадочных грунтах заменяют такие грунты дренирующими ниже основной площадки земляного полотна, а на откосах укладывают слой мха или торфа для сохранения вечной мерзлоты (рис. 18.3). Если вблизи строительства имеется скальный грунт, то вместо дренирующего грунта применяют скальный, который используется и.для укрепления откосов выемки (рис. 18.4).

 Вода, являясь хорошим проводником тепла, вызывает деградацию вечной мерзлоты. Поэтому водоотводы сооружают еще до начала основных земляных работ. Нагорные канавы, кюветы и другие водоотводы укрепляют. Для укрепления непригодны малогабаритные (0,5 х 0,5 м) железобетонные плитки. Лучшими являются полукруглые железобетонные лотки.

 На трассе БАМа часто встречаются наледи, которые возникают при замерзании поверхностных или изливающихся грунтовых вод. При этом наледи постепенно растут по толщине и распространяются по склону. Речные наледи бывают площадью до 2000 тыс. м², объемом до 3000 тыс. м³. Грунтовые наледи достигают площади 50 - 70 тыс. м², высоты свыше 3 м и объема свыше 100 тыс. м³.

 В качестве противоналедных мероприятий при небольших объемах наледи могут применяться удерживающие земляные валы. Часто для пропуска наледи предусматривают увеличение отверстия моста. Возможно также устройство дренажа для перехвата грунтовых вод с отводом их утепленным коллектором.

 В сейсмических районах БАМа при сооружении земляного полотна учитывают, что воздействие землетрясений увеличивается при протаивании под земляным полотном и сооружениями вечной мерзлоты. Осыпи, курумы, лавины, сели и другие склоновые процессы при землетрясениях активизируются. Это должно приниматься во внимание и при эксплуатации линии.




Статьи по теме:
Категория: Конструкция железнодорожного пути | Добавил: Talabas07 (23.04.2014)
Просмотров: 2707 | Теги: БАМ | Рейтинг: 0.0/0


Ags-metalgroup © 2018