Конспект лекцій по дисципліні «Залізнична колія» VI семестр (Земляне полотно).
Лекція №1
Тема «Короткий зміст курсу. Вимоги до земляного полотна при його проектуванні, спорудженні і утриманні. Умови роботи земляного полотна»
Дисципліна "Залізнична колія" для фаху 8.100502 є однією з головних профілюючих дисциплін, на основі яких формується спеціаліст для роботи в області будівництва залізниць і експлуатації колійного господарства і здійснюється дипломне проектування.
Зміст курсу. Виписка з робочої програми
2.7 Земляне полотно залізничної колії і його проектування
2.7.1 Призначення і вимоги до земляного полотна. Принципова будова земляного полотна. Ґрунти, використовувані для земляного полотна. Типові конструкції земляного полотна на перегонах і станціях у звичайних природно - кліматичних умовах.
2.7.2 Навантаження на земляне полотно і розрахунок напружень у землянім полотні і його основі.
Щільність ґрунту в тілі насипу, її визначення. Розрахунок осадок основи насипу й основної площадки земляного полотна виїмки.
2.7.3 Стійкість укосів і схилів. Основні розрахункові передумови. Загальна теорія розрахунку стійкості укосів і схилів.
Особливості розрахунку стійкості укосів і схилів у сейсмічних районах.
Вплив води в ґрунті на стійкість укосів і схилів. Особливості розрахунків заплавних насипів.
Вплив хвиль на укоси підтоплюваних насипів і його врахування при проектуванні таких насипів.
Проектування стійких і рівностійких укосів. Стійкість проти випирання ґрунту основ насипу й основної площадки виїмки.
2.7.4 Забезпечення стабільності земляного полотна.
Поняття стабільності і міри щодо її забезпечення. Регулювання поверхневого стоку і відвід води з поверхні земляного полотна.
Підземні води. Конструктивні заходи щодо зниження рівня і перехоплення підземних вод. Проектування і розрахунок дренажів.
Теплозахисні пристрої і спорудження. Проектування теплозахисних покриттів.
Підтримуючі споруди, їх розрахунок. Меліорація ґрунтів.
2.7.5 Забезпечення надійності роботи земляного полотна. Дефекти і деформації земляного полотна. Міри боротьби з деформаціями земляного полотна і їх попередження.
2.7.6 Земляне полотно в складних умовах.
Особливості будови земляного полотна в складних природнокліматичних і геологічних умовах. Особливості експлуатації земляного полотна в складних умовах. Несправності земляного полотна і їх усунення.
Земляне полотно – це інженерна споруда із ґрунту, на якій розміщується верхня будова колії. Земляне полотно сприймає статичні навантаження від верхньої будови колії і динамічні від рухомого складу і повинно пружно його передавати на основу. Земляне полотно призначене також для вирівнювання земної поверхні в межах залізничної траси і надання колії необхідного плану і профілю. Від його стану в значній мірі залежить робота колії в цілому і безпека руху поїздів.
Так, як основним матеріалом земполотна є грунт властивості якого змінюються при зміні техногенних і природних впливів, то і стан земполотна, його надійність (здатність працювати без відказів) також є непостійною. Все це необхідно врахувати при проектуванні, будівництві і експлуатації земполотна, роздивляючись будь-який його об’єкт, як відкриту динамічну систему.
До земполотна застосовують наступні вимоги:
o Воно повинно бути міцним (грунт повинен мати достатній опір дії нормальних напружень);
o Стійким (грунт повинен мати достатній опір дії дотичних напружень);
o Надійним (працювати без відказів);
o Довговічним (мати невизначено довгий строк служби);
o Всі поверхні земполотна, устрої при цьому і полоси відводу повинні бути сплановані і захищені так, щоб атмосферна вода ніде не затримувалась, був би забезпечений максимальний її стиск в сторони або в спеціальні водовідвідні споруди при мінімальній всмоктуваності в грунт, а текуча вода не розмивала би відкоси і основу;
o Конструкція земполотна повинна забезпечувати мінімальні витрати на її облаштування, ремонт і експлуатацію при максимально можливій механізації і автоматизації робіт.
Крім основних, існують ще експлуатаційні вимоги, які пред’являються до замполотна:
o Воно повинно забезпечувати тривалу експлуатацію з мінімальними відказами при пропуску сучасних і перспективних типів рухомого складу при максимальних швидкостях руху поїздів і розрахунковій вантажонапруженості проектуючої залізничної колії;
o Бути ремонтопридатним;
o Бути рівнонадійним на всьому протязі незалежно від виду грунту, що застосовується і природного стану основи;
o Бути взаємозв’язаним з притрасовою автодорогою;
Для захисту земполотна від несприятливих природних дій воно має також комплекс різних водовідвідних, захисних і укріплюючих споруд і пристроїв.
