|
реферат. Решение данной проблемы заключается в проведении диагностики земляного полотна современными методами и техническими средствами, в том числе геофизическими, и методами,
Введение
На сети дорог ОАО "РЖД" ежегодно возникают десятки случаев деформаций земляного полотна, угрожающих безопасности движения и требующих значительного времени и ресурсов на восстановление объектов. При этом деформации возникают, в том числе, и на объектах, которые ранее не числились неустойчивыми и деформирующимися. Поэтому проведение диагностики земляного полотна с целью определения его потенциальной опасности к возникновению деформаций имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности движения.
В настоящее время диагностика земляного полотна в подавляющем большинстве случаев производится на основании данных, получаемых при надзоре, выполняемом в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути ЦП-544.
Основным методом надзора являются наблюдения, которые проводятся визуальным контролем, измерением параметров рельсовой колеи и инженерно-геодезическим методом, а при проявлении признаков деформаций выполняется обследование земляного полотна, основу которого составляют инженерно-геологические методы. Недостатками применения данных "традиционных" методов обследования являются большая трудоемкость и стоимость работ, что не позволяет обеспечить необходимый темп и объем выполнения диагностических работ, приводя к снижению надежности земляного полотна.
Решение данной проблемы заключается в проведении диагностики земляного полотна современными методами и техническими средствами, в том числе геофизическими, и методами, позволяющими диагностировать состояние земляного полотна и прилегающих к нему территорий на больших по протяжению участках пути с целью предупреждения его внезапных деформаций.
Для решения этой проблемы в 2007 г. в МИИТе был разработан "Технологический регламент диагностики и режимных наблюдений объектов земляного полотна для постоянной эксплуатации" для отдельных типов объектов и возникающих на них деформаций, который в настоящее время успешно внедряется на сети железных дорог.
Сферой применения данной Инструкции является оценка состояния объектов земляного полотна, потенциально опасных к возникновению или уже имеющих признаки следующих наиболее распространенных и часто встречающихся видов деформаций, повреждений и загромождений, в том числе возникающих из-за развития опасных природных процессов и явлений:
- потеря устойчивости откосов насыпей и выемок;
- оседания, выпирания и расползания как самого земляного полотна, так и его основания;
- размывы и подмывы;
- оползневые деформации косогоров;
- провалы из-за развития карстово-суффозионных процессов;
- повреждения и загромождения участков пути, вызванные сходом лавин и селей;
- резкие просадки и провалы пути на многолетнемерзлых основаниях.
Основные элементы диагностики
Основными элементами системы диагностики, являются:
- объекты земляного полотна;
- диагностические признаки - критерии опознавания деформации;
- методы, способы и технические средства диагностирования;
- подготовленный технический персонал, выполняющий диагностические работы в соответствии с нормами и правилами, установленными в нормативно-методической документации;
- заключение о техническом состоянии объекта земляного полотна с указанием месторасположения, вида и причины деформаций, с выдачей рекомендаций о возможности и порядке дальнейшей эксплуатации объекта или его усилении.
Классификация дефектов и деформаций земляного полотна 
В классификации выделены дефекты и деформации земляного полотна железнодорожного пути, связанные с его сооружением, строением и эксплуатацией, а также деформации, повреждения и загромождения земляного полотна, которые обусловлены воздействием на путь опасных природных процессов и явлений.
Такой подход позволяет определить причины возникновения отказов земляного полотна и на их основе назначать комплекс диагностических работ, проведение которых необходимо для выдачи заключения о состоянии земляного полотна и его потенциальной опасности к возникновению деформаций.
Классификация методов диагностики земляного полотна  Рисунок 2 - Классификация методов диагностики земляного полотна
В классификации все методы диагностики разделены на три группы.
В первую группу включены "традиционные" методы диагностики (визуальный осмотр, инженерно-геодезические, инженерно-геологические и др.), которые длительное время широко применяются на практике.
Вторую группу составляют различные геофизические методы, которые последнее время находят применение в диагностике земляного полотна.
Третью группу составляют методы диагностики земляного полотна, основанные на применении различных мобильных средств, позволяющие проводить непрерывную диагностику протяженных участков.
В классификацию включены и не рассматриваются в Инструкции методы диагностики, требующие применения специально разработанных для отдельных объектов земляного полотна методик, а также специальных (нередко уникальных) технических средств, которые должны производиться силами привлеченных научных или специализированных производственных организаций. К таким методам диагностики отнесены:
- гидрогеологические с оборудованием постов наблюдений (откачка воды из скважин, расходометрия и т.д.);
- геофизические исследования скважин (метод заряда, гамма-каротаж, кавернометрия и т.д.);
- высокоточная гравиразведка;
- вибрационный метод функциональной диагностики.
Порядок составления программ диагностических работ
Проведение диагностических работ на объектах земляного полотна должно проводиться по специально составленным программам.
Программа разрабатывается в отдельности для каждого диагностируемого объекта земляного полотна и утверждается руководителем подразделения.
Программа является основным документом, определяющим состав и порядок проведения диагностических работ.
Программа проведения диагностических работ должна содержать:
- наименование подразделения (привлеченного предприятия);
- реквизиты документа, на основании которого проводятся диагностические работы;
- месторасположение объекта земляного полотна, наименование дороги и дистанции пути;
- эксплуатационные характеристики участка железнодорожного пути;
- краткую географическую и климатическую характеристику района проведения диагностических работ;
- перечень диагностических работ с указанием методов, способов и технических средств их проведения.
По завершении работ должна быть произведена техническая приемка полевых материалов и их камеральной обработки.
Диагностика земляного полотна с деформациями откосов
Объектами диагностирования являются: насыпи, выемки (полунасыпи-полувыемки).
К деформациям откосов относятся:
- смывы - поверхностные нарушения откосов насыпей и выемок атмосферными водами;
- сплывы откосов выемок (полувыемок) - смещение верхних слоев грунта толщиной 1 - 2 м с сохранением общей устойчивости откоса;
- сплывы откосов насыпей (низовых откосов полунасыпей) - смещение поверхностного слоя грунта (в том числе балластного шлейфа) без нарушения общей устойчивости откоса;
- оползание откосов выемок (полувыемок) - перемещение масс грунта, слагающих откос к его подошве под влиянием силы тяжести из-за нарушения его общей устойчивости;
- обрушение откосов выемок - падение комьев или крупных массивов лессовых грунтов в сторону пути, на закюветную полку или в кювет с их частичным дроблением;
- оползание откосов насыпей (низовых откосов полунасыпей) - перемещение масс грунта, слагающих откос с захватом основной площадки к его подошве или с захватом грунтов основания;
- суффозионное разрушение откосных частей у их основания - в выемках или насыпях в местах выхода грунтовых вод.
Опознавательные признаки деформаций откосов и причины их возникновения приведены в таблице. Эксплуатационные наблюдения за этими видами деформаций проводятся согласно Инструкции ЦП-544.
----------+---------------------+-----------------------+------------------
¦Вид де- ¦ Опознавательные ¦ Причины возникновения ¦ Характерные ¦
¦формации ¦ признаки ¦ ¦ особенности ¦
¦ ¦ ¦ ¦ объектов ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Смывы ¦Потеки на откосах, ¦Отсутствие или ¦Отсутствие ¦
¦откосов ¦наличие местных ¦нарушение укрепления ¦растительного ¦
¦насыпей и¦размывов на ¦откосов, переувлажнение¦покрова, ¦
¦выемок ¦поверхности и ¦грунтов из-за ¦завышенная ¦
¦ ¦затвердевшего грунта ¦отсутствия или ¦крутизна откосов,¦
¦ ¦у основания откоса, ¦нормальной работы ¦выемки в ¦
¦ ¦смывы слоя оттаявшего¦водоотводов, смыв ¦глинистых грунтах¦
¦ ¦грунта по подстила- ¦оттаявшего слоя ¦ ¦
¦ ¦ющему мерзлому ¦атмосферными осадками ¦ ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Сплывы ¦Сплошное смещение ¦Снижение прочности ¦Появление ¦
¦откосов ¦грунта откоса с малой¦грунтов при промерзании¦влаголюбивой ¦
¦выемок ¦глубиной захвата, ¦- оттаивании. Выход ¦растительности, ¦
¦ ¦короткие трещины на ¦грунтовых вод на ¦завышенная ¦
¦ ¦поверхности и у ¦поверхность откоса. ¦крутизна откоса. ¦
¦ ¦бровки откоса, ¦Отсутствие или ¦Сплывы, связанные¦
¦ ¦взбугривание ¦неисправность ¦с процессами ¦
¦ ¦поверхности откоса, ¦водоотводов в виде ¦промерзания - ¦
¦ ¦выпор грунта у ¦нагорных и забанкетных ¦оттаивания, чаще ¦
¦ ¦основания. При ¦канав, застои воды ¦всего приводят к ¦
¦ ¦сплывах оттаявшего ¦вблизи и на поверхности¦нарушению работы ¦
¦ ¦грунта: появление ¦откосов выемки ¦кюветов. ¦
¦ ¦подтеков разжиженной ¦ ¦Деформации часто ¦
¦ ¦массы, а затем ¦ ¦происходят на ¦
¦ ¦смещение грунта ¦ ¦участках с ¦
¦ ¦откоса ¦ ¦наличием пучин ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Оползание¦Образование трещин, ¦Завышенная крутизна ¦Выемки в ¦
¦откосов ¦уступов на ¦откосов. Увлажнение ¦глинистых грунтах¦
¦выемок ¦поверхности откоса, ¦откоса поверхностными ¦ ¦
¦ ¦образование стенки ¦водами или выход грун- ¦ ¦
¦ ¦отрыва на откосе ¦товых вод на ¦ ¦
¦ ¦выемки или за бровкой¦поверхность откоса. ¦ ¦
¦ ¦откоса, изменение ¦Отсутствие или ¦ ¦
¦ ¦очертаний откосов, ¦нарушение укрепления ¦ ¦
¦ ¦кюветов ¦откоса ¦ ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Обрушение¦Появление и ¦Повреждение дернового ¦Выемки в лессовых¦
¦откосов ¦постепенное раскрытие¦покрова в заоткосной ¦грунтах ¦
¦выемок ¦продольных трещин на ¦части выемки, застой ¦ ¦
¦ ¦заоткосной площадке с¦воды в кюветах и ¦ ¦
¦ ¦одновременным ¦увлажнение подошвы ¦ ¦
¦ ¦образованием уступов,¦откоса с выкрашиванием ¦ ¦
¦ ¦возникновение ¦ослабленного лессового ¦ ¦
¦ ¦столбчатых отделений ¦грунта, подъем уровня ¦ ¦
¦ ¦на поверхности ¦грунтовых вод из-за ¦ ¦
¦ ¦откоса, ограниченных ¦изменения их режима ¦ ¦
¦ ¦вертикальными трещи- ¦ ¦ ¦
¦ ¦нами, выкрашивание ¦ ¦ ¦
¦ ¦лесса вблизи ¦ ¦ ¦
¦ ¦основания откоса, ¦ ¦ ¦
¦ ¦наличие на закюветных¦ ¦ ¦
¦ ¦полках и в кюветах ¦ ¦ ¦
¦ ¦комьев и массивов ¦ ¦ ¦
¦ ¦грунта ¦ ¦ ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Сплывы ¦Продольные трещины на¦Рыхлое сложение ¦Высокие насыпи из¦
¦откосов ¦обочине и прибровоч- ¦верхнего слоя откоса, ¦глинистых ¦
¦насыпей ¦ных частях откоса, ¦завышенная крутизна ¦грунтов. Наличие ¦
¦ ¦местное понижение ¦откоса, отсутствие ¦сильно развитых ¦
¦ ¦обочины, местное ¦обочин, наличие ¦дефектов в виде ¦
¦ ¦взбугривание ¦балластных лож, наличие¦завышенной ¦
¦ ¦поверхности откоса, ¦развитых балластных ¦крутизны откосов ¦
¦ ¦выходы воды на откос ¦шлейфов с увлажнением ¦и зауженной ¦
¦ ¦из балластных ¦по контакту с глинистым¦ширины основной ¦
¦ ¦углублений, просадки ¦грунтом, слагающим ¦площадки, а также¦
¦ ¦рельсовых нитей (в ¦откос, перегруз откоса ¦развитых ¦
¦ ¦основном односторон- ¦навалами грунта и ¦балластных ¦
¦ ¦ние, часто сопровож- ¦старого балласта, ¦шлейфов ¦
¦ ¦дающиеся сдвижками ¦прокладка кабелей в ¦ ¦
¦ ¦пути), наличие ¦теле насыпи без ¦ ¦
¦ ¦влаголюбивой ¦заделки траншей с ¦ ¦
¦ ¦растительности на ¦уплотнением, отсутствие¦ ¦
¦ ¦откосе ¦поверхностного ¦ ¦
¦ ¦ ¦водоотвода с основной ¦ ¦
¦ ¦ ¦площадки ¦ ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Оползание¦Продольные трещины на¦Значительное увеличение¦Высокие насыпи из¦
¦откосов ¦обочине, откосе ¦влажности грунтов в ¦глинистых ¦
¦насыпей ¦балластной призмы, ¦теле насыпи в периоды ¦грунтов. Наличие ¦
¦ ¦вдоль торцов шпал и ¦весеннего оттаивания ¦сильно развитых ¦
¦ ¦под рельсошпальной ¦грунтов и большого ¦дефектов в виде ¦
¦ ¦решеткой; местное ¦количества выпадения ¦завышенной ¦
¦ ¦понижение обочины, ¦осадков; недостаточная ¦крутизны откосов ¦
¦ ¦искажение очертания ¦плотность грунтов тела ¦и зауженной шири-¦
¦ ¦откоса и поверхности ¦насыпи; существенная ¦ны основной ¦
¦ ¦земли у его подошвы; ¦разница в плотности и ¦площадки, а также¦
¦ ¦выходы воды на откос ¦влажности грунтов ядра ¦развитых ¦
¦ ¦из балластных ¦и откосной части; нали-¦балластных ¦
¦ ¦углублений, просадки ¦чие балластных лож, ¦шлейфов ¦
¦ ¦рельсовых нитей (в ¦мешков и гнезд; ¦ ¦
¦ ¦основном ¦завышенная крутизна ¦ ¦
¦ ¦односторонние часто ¦откоса с наличием ¦ ¦
¦ ¦сопровождающиеся ¦развитых балластных ¦ ¦
¦ ¦сдвижками пути), ¦шлейфов и увлажнением ¦ ¦
¦ ¦наличие влаголюбивой ¦по контакту с глинистым¦ ¦
¦ ¦растительности на ¦грунтом, слагающим ¦ ¦
¦ ¦откосе ¦откос, перегруз откоса ¦ ¦
¦ ¦ ¦навалами грунта и ¦ ¦
¦ ¦ ¦старого балласта, ¦ ¦
¦ ¦ ¦прокладка кабелей в ¦ ¦
¦ ¦ ¦теле насыпи без заделки¦ ¦
¦ ¦ ¦траншей с уплотнением, ¦ ¦
¦ ¦ ¦отсутствие ¦ ¦
¦ ¦ ¦поверхностного ¦ ¦
¦ ¦ ¦водоотвода с основной ¦ ¦
¦ ¦ ¦площадки ¦ ¦
+---------+---------------------+-----------------------+-----------------+
¦Суффози- ¦Появление мочажин у ¦Наличие вблизи ¦Наличие ¦
¦онное ¦основания откоса ¦поверхности водоносного¦источников и ¦
¦разруше- ¦(часто с выходом ¦слоя с высокой ¦неглубоко ¦
¦ние от- ¦родников); вынос ¦скоростью перемещения ¦расположенного ¦
¦косных ¦подземными водами на ¦грунтовых вод; вынос ¦водоупора ¦
¦частей у ¦дневную поверхность ¦потоком грунтовых вод ¦ ¦
¦их ос- ¦пылеватых и мелких ¦частиц пылеватых и ¦ ¦
¦нования в¦песков или супесей, ¦мелких песков или ¦ ¦
¦выемках и¦продольные трещины с ¦супесей ¦ ¦
¦насыпях ¦оседанием грунта у ¦ ¦ ¦
¦ ¦основания откоса; ¦ ¦ ¦
¦ ¦увеличение крутизны ¦ ¦ ¦
¦ ¦или обрушение откоса ¦ ¦ ¦
----------+---------------------+-----------------------+------------------
Диагностика земляного полотна с деформациями оседания, выпирания и расползания
Объектами диагностирования являются: насыпи и выемки с деформациями в виде оседания, выпирания и расползания.
Оседание насыпей может возникать из-за:
- недостаточной плотности грунтов, слагающих тело насыпи;
- наличия слабых грунтов в основании или расположении насыпи на болоте;
- просадочности грунтов, слагающих насыпь.
Оседание насыпей на слабых основаниях часто сопровождается боковым выпором грунта основания у подошв откосов, а при расположении насыпи на болоте оседание может сопровождаться провалом, развивающимся с катастрофической скоростью (несколько часов). Такой вид деформации возможен при расположении насыпи на торфяных болотах или неуплотненных илистых отложениях.
ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕФОРМАЦИЙ ОСЕДАНИЯ НАСЫПЕЙ
---------------+------------------------+--------------------+-------------
¦Вид деформации¦ Опознавательные ¦ Причины ¦Характерные ¦
¦ ¦ признаки ¦ возникновения ¦особенности ¦
¦ ¦ ¦ ¦ объектов ¦
+--------------+------------------------+--------------------+------------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦
+--------------+------------------------+--------------------+------------+
¦Оседание ¦Визуально отмечаемое ¦Использование ¦Высокие ¦
¦насыпи из-за ¦понижение продольного ¦глинистых грунтов с ¦насыпи, от- ¦
¦недостаточной ¦профиля пути, особенно в¦большим содержанием ¦сыпанные ¦
¦плотности ¦зонах расположения ¦органических ¦глинистыми ¦
¦грунтов, ее ¦водопропускных труб; ¦веществ, засоленных ¦грунтами ¦
¦слагающих ¦просадки и перекосы ¦и других подобных ¦ ¦
¦ ¦рельсовых нитей; ¦грунтов для отсыпки ¦ ¦
¦ ¦развитые балластные ¦насыпи; нарушение ¦ ¦
¦ ¦шлейфы из-за частых ¦технологии ¦ ¦
¦ ¦подъемок пути; оседание ¦возведения насыпи ¦ ¦
¦ ¦основной площадки и ¦без достаточного ¦ ¦
¦ ¦обочин без осадки ¦уплотнения грунтов, ¦ ¦
¦ ¦основания насыпи; ¦особо в рабочей зоне¦ ¦
¦ ¦интенсивное развитие ¦земляного полотна, ¦ ¦
¦ ¦балластных лож, мешков и¦снижение прочности ¦ ¦
¦ ¦гнезд; появление выпора ¦грунтов при ¦ ¦
¦ ¦и выплесков грунта из- ¦интенсивном ¦ ¦
¦ ¦под шпал после выпадения¦увлажнении при ¦ ¦
¦ ¦атмосферных осадков и ¦отсутствии поверх- ¦ ¦
¦ ¦при весеннем оттаивании ¦ностного водоотвода ¦ ¦
+--------------+------------------------+--------------------+------------+
¦Оседание ¦Интенсивные просадки ¦Наличие в основании ¦Насыпи на ¦
¦насыпи из-за ¦рельсовых нитей ¦или на незначитель- ¦слабых ос- ¦
¦наличия слабых¦одновременно с ¦ной глубине медленно¦нованиях и ¦
¦грунтов в ¦перекосами, зауженная ¦уплотняющихся ¦болотах ¦
¦основании или ¦основная площадка, ¦слабых, находящихся ¦ ¦
¦расположении ¦завышенная высота ¦при полном водона- ¦ ¦
¦насыпи на ¦балластной призмы; ¦сыщении в текуче- ¦ ¦
¦болоте ¦шлейфы на откосах из-за ¦пластичном состоянии¦ ¦
¦ ¦частых подъемок пути; ¦грунтов: органиче- ¦ ¦
¦ ¦осадка обочин; ¦ские или минеральные¦ ¦
¦ ¦образование дефектов и ¦илы, торф, заторфо- ¦ ¦
¦ ¦смещений в средней части¦ванные глины и ¦ ¦
¦ ¦водопропускных труб; ¦суглинки с высокой ¦ ¦
¦ ¦бугры выпора или общее ¦пористостью. ¦ ¦
¦ ¦выпучивание поверхности ¦Устройство в ¦ ¦
¦ ¦грунта у подошвы ¦незначительном ¦ ¦
¦ ¦откосов ¦удалении от подошв ¦ ¦
¦ ¦ ¦откосов канав, ¦ ¦
¦ ¦ ¦котлованов и ¦ ¦
¦ ¦ ¦траншей, облегчающих¦ ¦
¦ ¦ ¦выпор грунта ¦ ¦
¦ ¦ ¦основания ¦ ¦
+--------------+------------------------+--------------------+------------+
¦Оседание ¦Визуально отмечаемое ¦Нарушение технологии¦Насыпи из ¦
¦насыпи из-за ¦местное понижение ¦возведения насыпи ¦лессовидных ¦
¦просадочности ¦продольного профиля ¦без достаточного ¦грунтов ¦
¦грунтов, ее ¦пути, просадки пути; ¦уплотнения или на ¦ ¦
¦слагающих ¦осадка обочин ¦мокрых основаниях ¦ ¦
¦ ¦ ¦без капилляропреры- ¦ ¦
¦ ¦ ¦вателя; ¦ ¦
¦ ¦ ¦резкое снижение ¦ ¦
¦ ¦ ¦прочности и ¦ ¦
¦ ¦ ¦проседание лессов и ¦ ¦
¦ ¦ ¦лессовидных ¦ ¦
¦ ¦ ¦суглинков при ¦ ¦
¦ ¦ ¦увлажнении; ¦ ¦
¦ ¦ ¦нарушение или ¦ ¦
¦ ¦ ¦отсутствие ¦ ¦
¦ ¦ ¦укрепления откосов ¦ ¦
¦ ¦ ¦насыпи; нарушение ¦ ¦
¦ ¦ ¦поверхностного ¦ ¦
¦ ¦ ¦водоотвода ¦ ¦
+--------------+------------------------+--------------------+------------+
¦Провал насыпи ¦Провалы протекают с ¦Залегание в ¦Насыпи на ¦
¦на торфяных ¦катастрофической ¦основании насыпей ¦болотах ¦
¦болотах или ¦скоростью (несколько ¦неразложившихся ¦ ¦
¦илистых ¦часов), вначале ¦торфяных толщ; для ¦ ¦
¦отложениях ¦деформации в виде ¦побережий пресных ¦ ¦
¦ ¦медленного ¦водоемов характерно ¦ ¦
¦ ¦неравномерного оседания ¦залегание ¦ ¦
¦ ¦основания, а затем с ¦неуплотненных илов ¦ ¦
¦ ¦образованием прорыва по ¦мощностью толщ 5 м -¦ ¦
¦ ¦основанию с выпором на ¦10 м, на поверхности¦ ¦
¦ ¦расстоянии 5 м - 15 м от¦которых располага- ¦ ¦
¦ ¦полотна и быстрым ¦ется относительно ¦ ¦
¦ ¦опусканием насыпи в ¦прочная корка ¦ ¦
¦ ¦прорывы покровной толщи ¦грунта ¦ ¦
¦ ¦болота. На ранней стадии¦ ¦ ¦
¦ ¦развития деформации у ¦ ¦ ¦
¦ ¦подошв откосов ¦ ¦ ¦
¦ ¦образуются продольные ¦ ¦ ¦
¦ ¦понижения поверхности, ¦ ¦ ¦
¦ ¦заполненные водой. ¦ ¦ ¦
¦ ¦Наблюдаются просадки и ¦ ¦ ¦
¦ ¦перекосы рельсовых ¦ ¦ ¦
¦ ¦нитей. Продольные канавы¦ ¦ ¦
¦ ¦и торфоприемники ¦ ¦ ¦
¦ ¦деформируются ¦ ¦ ¦
---------------+------------------------+--------------------+-------------
Диагностика земляного полотна с повреждениями в виде размывов и подмывов
Объектами диагностирования являются участки пути с повреждениями земляного полотна в виде размывов и подмывов.
Размывы и подмывы могут возникать из-за:
- отсутствия или нарушений водоотводов;
- подтопления откосов насыпей;
- подмыва основания насыпи водными потоками;
- переработки берегов морей, больших рек и водохранилищ.
В первом случае причинами данных повреждений может являться:
- отсутствие на объекте предусмотренных СТН Ц-01-95 водоотводных устройств;
- недостаточность длины водопропускных труб или водоотводных русел малых мостов;
- уменьшение сечений построечных канав и кюветов;
- смещение уровня и положения кюветов в плане и профиле.
Опознавательные признаки повреждений в виде размывов и подмывов, связанные с отсутствием или нарушением водоотводов, приведены в таблице, а порядок проведения эксплуатационных наблюдений за объектами земляного полотна с данными видами повреждений выполняется согласно Инструкции ЦП-544.
ОПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ВИДЕ РАЗМЫВОВ И ПОДМЫВОВ
-------------+-----------------------+----------------------+--------------
¦Вид дефекта ¦ Опознавательные ¦Причины возникновения ¦ Характерные ¦
¦ ¦ признаки ¦ ¦ особенности ¦
¦ ¦ ¦ ¦ объектов ¦
+------------+-----------------------+----------------------+-------------+
¦Отсутствие ¦На объекте отсутствуют ¦Нарушения, допущенные ¦ ¦
¦водоотводов ¦водоотводные ¦в процессе разработки ¦ ¦
¦ ¦устройства, сооружение ¦проектной документации¦ ¦
¦ ¦которых предусмотрено ¦или на этапе ¦ ¦
¦ ¦СТН Ц-01-95 ¦строительства ¦ ¦
+------------+-----------------------+----------------------+-------------+
¦Недостаточ- ¦В зоне расположения ¦Развитие дефектов ¦Длительно ¦
¦ная длина ¦водопропускной трубы: ¦насыпи при ее ¦эксплуатиру- ¦
¦водопропуск-¦зауженная основная ¦длительной эксплуата- ¦емые насыпи ¦
¦ных труб или¦площадка, отсутствие ¦ции; длительное ¦ ¦
¦водоотводных¦обочин, завышенная ¦оседание насыпи на ¦ ¦
¦русел малых ¦крутизна откоса, сильно¦подходе к малым мостам¦ ¦
¦мостов ¦развитые балластные ¦и в зонах расположения¦ ¦
¦ ¦шлейфы, нависание ¦водопропускных труб; ¦ ¦
¦ ¦грунта над оголовками ¦нарушение местной ¦ ¦
¦ ¦трубы, загромождение ¦устойчивости откоса ¦ ¦
¦ ¦входного или выходного ¦насыпи над оголовком ¦ ¦
¦ ¦русел балластными ¦трубы; нарушение ¦ ¦
¦ ¦материалами, деталями ¦укрепления откосов; ¦ ¦
¦ ¦конструкций ИССО, ¦невыполнение работ по ¦ ¦
¦ ¦застой воды у основания¦удлинению труб при ¦ ¦
¦ ¦откосов и размывы ¦проведении досыпки ¦ ¦
¦ ¦приподошвенной части ¦откосов и устройстве ¦ ¦
¦ ¦откосов, прохождение ¦поддерживающих ¦ ¦
¦ ¦паводка на отметках ¦сооружений; ¦ ¦
¦ ¦выше расчетных ¦неудовлетворительное ¦ ¦
¦ ¦вследствие уменьшения ¦текущее содержание ¦ ¦
¦ ¦живого сечения ¦земляного полотна и ¦ ¦
¦ ¦водопропускных труб или¦ИССО ¦ ¦
¦ ¦живого сечения ¦ ¦ ¦
¦ ¦подмостовых отверстий ¦ ¦ ¦
+------------+-----------------------+----------------------+-------------+
¦Уменьшение ¦Несоответствие размеров¦Засыпка канав и ¦Длительно ¦
¦сечений ¦живого сечения канав и ¦кюветов балластными ¦эксплуатируе-¦
¦построечных ¦кюветов нормативным ¦материалами или ¦мые объекты ¦
¦канав и ¦величинам ¦грунтом при ¦земляного ¦
¦кюветов ¦ ¦производстве ремонтных¦полотна. ¦
¦ ¦ ¦и строительных работ. ¦Производство ¦
¦ ¦ ¦Изменение очертаний ¦строительных ¦
¦ ¦ ¦водоотводов в плане и ¦работ в непо-¦
¦ ¦ ¦профиле с уменьшением ¦средственной ¦
¦ ¦ ¦размеров их живого ¦близости от ¦
¦ ¦ ¦сечения при деформации¦пути ¦
¦ ¦ ¦выпора и оседания ¦ ¦
+------------+-----------------------+----------------------+-------------+
¦Смещение ¦Изменение очертаний ¦Выпор грунта в выемке.¦Выемки с ¦
¦уровня и ¦кювета в плане и ¦Проведение ремонтов ¦деформациями ¦
¦положения ¦профиле. Размещение ¦пути с нарушением ¦выпора. ¦
¦кюветов в ¦существующего кювета в ¦технологии без ¦Длительно ¦
¦плане и ¦старых балластных ¦переустройства кювета ¦эксплуатируе-¦
¦профиле ¦материалах, наличие ¦ ¦мые выемки ¦
¦ ¦валов из балластных ¦ ¦ ¦
¦ ¦материалов у основания ¦ ¦ ¦
¦ ¦откоса ¦ ¦ ¦
-------------+-----------------------+----------------------+--------------
Диагностика участков пути в зонах развития селей
Объектом диагностирования являются участки железнодорожного пути в зонах развития селей, на которых возможен сход селевых потоков, что в свою очередь может привести к загромождению пути и русел водопропускных сооружений.
Основной причиной возникновения селевого потока является воздействие интенсивного стока (ливневого, вызванного таянием ледников или сезонным снеготаянием) на продукте разрушения горных пород, расположенных в бассейнах небольших горных рек. Захват водой значительных масс твердого материала и включение его в движение характеризует сель.
Воздействие селевых потоков на железнодорожный путь и водопропускные сооружения заключается в стремительно быстром загромождении наносным материалом подходных русел к водопропускным сооружениям и завалам железнодорожного пути при сходе селей в виде грязекаменных или водокаменных потоков.
ПЕРЕЧЕНЬ ОПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ СЕЛЕЙ И ДИАГНОСТИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ
---------------------------+-----------------------------------------------
¦ Опознавательные признаки ¦ Диагностируемые параметры ¦
¦ и причины возникновения +---------------------+------------------------+
¦ ¦ Общие ¦ Специфические ¦
+--------------------------+---------------------+------------------------+
¦- Интенсивные ливни и ¦- Уклон селевого ¦- Форма селесбора; ¦
¦продолжительные дожди; ¦бассейна (водопотока)¦- оценка возможного ¦
¦- быстрое таяние снегов ¦более 10 градусов; ¦воздействия селя на ¦
¦или ледников; ¦- картирование на ¦земляное полотно; ¦
¦- оползневые смещения ¦склонах селевого ¦- оценка суммарного ¦
¦грунта в русла рек; ¦бассейна достаточного¦объема селевого ¦
¦- прорыв озер, ¦количества легко ¦выноса, куб. м; ¦
¦искусственных водоемов; ¦перемещаемых ¦- плотности потока селя;¦
¦- землетрясения; ¦продуктов разрушения ¦- возможная скорость ¦
¦- антропогенные факторы: ¦горных пород; ¦продвижения; ¦
¦нарушения экологии, ¦- минимальная сумма ¦- высота и ширина ¦
¦незакрепленные отвалы ¦атмосферных осадков ¦потока; ¦
¦отработанной породы ¦для формирования селя¦- гранулометрический ¦
¦горнодобывающих ¦- 20 мм/сут. ¦состав включений (по ¦
¦предприятий; проведение ¦ ¦предыдущим случаям); ¦
¦взрывных работ ¦ ¦- вязкость потока ¦
---------------------------+---------------------+-------------------------
Диагностика земляного полотна на многолетнемерзлых основаниях
Объектами диагностирования является земляное полотно, расположенное на многолетнемерзлых основаниях. Потенциально опасными объектами, на которых возможно развитие деформаций при деградации мерзлоты, являются насыпи, расположенные на просадочных при оттаивании основаниях, и выемки, прорезающие четвертичные отложения из глинистых грунтов или торфа.
Степень потенциальной опасности земляного полотна определяется величиной вероятной деформации основания в течение года, которая зависит от категории просадочности мерзлых грунтов основания при оттаивании и темпа их оттаивания. В соответствии с ВСН 61-89 грунты подразделяются на четыре категории просадочности:
I категория - основание прочное; относительная осадка меньше или равна 0,03;
II категория - основание недостаточно прочное; относительная осадка больше 0,03 и меньше или равна 0,10;
III категория - основание слабое; относительная осадка больше 0,10 и меньше или равна 0,40;
IV категория - основание посадочное; относительная осадка больше 0,40.
К потенциально опасным из-за деградации мерзлоты следует относить участки, в основании которых имеются грунты III и IV категорий просадочности при оттаивании.
Поэтому очень важным при диагностике является определение наличия просадочных грунтов, их литологии, температуры и величины относительной осадки при оттаивании.
Основным видом деформаций земляного полотна на железных дорогах, расположенных на мерзлоте, является оседание насыпей вследствие оттаивания многолетнемерзлых, льдистых грунтов основания.
Причиной данной деформации является нарушение естественного температурного режима многолетнемерзлого основания, сложенного льдистыми грунтами, вызванное сооружением насыпи. Повышение температур основания происходит вследствие:
- изменения условий поверхностного теплообмена на границе насыпи с воздухом (в сравнении с аналогичными условиями на контакте с естественными поверхностями);
- замены сильно влажного грунта (как правило, торфа или суглинка) в слое сезонного оттаивания в естественных условиях на слабовлажный грунт насыпи;
- отепляющего влияния застойной поверхности воды у подошвы насыпей, скапливающейся при необеспеченном водоотводе;
- нарушения в период строительства или эксплуатации мохового покрова на прилегающей к насыпи территории.
Внешними признаками проявления деградации мерзлоты и деформаций оснований являются просадки пути, большая высота балластной призмы, осадки берм, трещины и оседания по бермам и откосов насыпей.
Список использованных источников
1. Распоряжение ОАО "РЖД" от 12.12.2011 N 2663р "Об утверждении Инструкции по проведению диагностики земляного полотна на железных дорогах ОАО "РЖД".
|
|
|
Скачать 323.36 Kb.
