Дефекты и деформации земляного полотна.

Под деформациями земляного полотна подразумевают остаточные изменения его формы и размеров в процессе эксплуатации.

Деформации могут быть упругими и неупругими (остаточными).

Процессы, влекущие остаточные деформации, называются болезнями земляного полотна.

Накопление остаточных деформаций может вызвать повреждения или разрушения земляного полотна, затрудняющие его эксплуатацию, а в некоторых случаях – перерывы в движении поездов.

Деформаций земляного полотна можно свести по внешним признакам в следующие группы:

Iгруппа - дефектыосновной площадки:

балластные корыта - отдельные расположенные под шпалами углубления до 5-30см в глинистых грунтах основной площадки, заполненной балластным материалом (рис 1.10.8);

Рис. 1.10.9 - Балластное ложе

Рис. 1.10.8 - Балластное корыто

- балластное ложе - вытянутое вдоль пути (поднесколькими шпалами) углубление до 40-50см в глинистых грунтах площадки (рис 1.10.9);

- балластный мешок - изолированное значительное углубление в глинистых грунтах основной площадки и в теле земляного полотна, заполненное песчаными (в том числе балластными) материалами (рис 1.10.10);

Рис. 1.10.11 - Балластное гнездо

Рис. 1.10.10 - Балластный мешок

- балластные гнезда - балластные ложа и мешки, имеющие один или несколько отростков - карманов, заполненных балластом (рис.1.10.11).

IIгруппа – дефекты откосов:

- смывы атмосферными водами(рис 1.10.12);

Рис. 1.10.12 - Смывы:

а - выемки; б - насыпи; 1 - смытый грунт, 2 - место повреждения;
3 - поврежденный откос; 4 - поверхность откоса до повреждения

- обрушения крутых откосов выемок;

-размывы откосов контрбанкетов и берм(рис. 1.10.13);

Рис. 1.10.13 - Размывы откосов контрбанкетов и берм:

1 - откос усиляемой насыпи; 2 - промоины на берме и откосе контрбанкета;
3 - откос контрбанкета; 4 - берма контрбанкета; 5 - бровка контрбанкета

-сплывы откосов выемок(рис 1.10.14);

Рис. 1.10.14 -Сплывы откосов выемок:

1 - откос выемки до сплыва; 2 - сплывший грунт, 3 - поверхность скольжения

-сплывы откосов насыпей(рис.1.10.15);

Рис. 1.10.15 -Сплывы откосов насыпей:

1 - поверхность смещения; 2 - сместившийся грунт; 3 - нарушенная часть откоса; 4 - поврежденная часть балластной призмы; 5 - балластный шлейф

- оползание откосов(рис.1.10.16);

Рис. 1.10.16 - Оползание откосов насыпи:

1 - первоначальный (построечный) профиль; 2 - поверхность скольжения;
3 - сползший грунт

- осыпи поверхности откосов или склонов к их подошве;

- вывалы из откосов выемок (полувыемок) или с поверхности склонов;

- обвалы откосов, выемок или полувыемок.

IIIгруппа - дефекты в теле и в основании земляногополотна:

- расползание насыпи;

- оседание насыпи(рис. 1.10.17, 1.10.18);

Рис. 1.10.17 - Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания:

1 - построечный поперечный профиль насыпи; 2 - фактическое очертание насыпи; 3, 4 - основание насыпи до и после оседания; 5 - бугры выпирания основания

Рис. 1.10.18 - Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания:

1 - поперечный профиль насыпи до оседания; 2 - очертание насыпи после ее деформации; 3 - основание насыпи до оседания; 4 - деформированное основание насыпи

- осадки и расползание насыпей;

- сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию(рис 1.10.19);

Рис. 1.10.19 - Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию:

1 - поперечный профиль сместившейся насыпи; 2 - ось сместившейся насыпи; 3 - построечное положение оси насыпи; 4 - построечный поперечный профиль насыпи; 5 - уширение насыпи, необходимое для обеспечения устойчивости балластной призмы; 6 - наклонное основание насыпи

- оползни;

- смещение насыпи.

IVгруппа – дефекты основания:

- суффозионное разрушение откосных частей;

-оседание насыпи вследствие выпирания и уплотнения грунтов основания;

- выпирание грунтов в выемке;

- провалы насыпей на торфяных болотах(рис.1.10.20);

Рис. 1.10.20 - Провалы насыпей на торфяных болотах (илистых отложениях):

1 - торфяная корка; 2 - илы; 3 - плотные грунты; 4 - провал с разрывом торфяной корки; 5, 6 - путь соответственно до и после провала

- провалы зем. полотна на закарстованных территориях(рис. 1.10.21).

Рис. 1.10.21 - Провалы земляного полотна на закарстованных территориях:

1, 2 - положения пути соответственно после провала и восстановления;
3 - грунты сползшей части насыпи; 4 - карстовая воронка;
5, 6 - соответственно карстовая полость и ее кровля после обрушения

Vгруппа- дефекты земляного полотна, подвержен­ного неблагоприятным природным воздейст­виям:

- песчаные заносы в пустынях и полупустынях

- размывы подтопляемых откосов земляного полотна;

- размывы и заиливание открытых водоотводов(рис 1.10.22, 1.10.23);

Рис. 1.10.22 - Размывы открытых водоотводов (канав, кюветов и др.):

1 - построечный поперечный профиль канавы; 2 - очертание размываемой канавы

Рис. 1.10.23 - Заиливание кюветов и канав:

1 - отложения засорителей; 2 - очертание кювета до заиливания

- понижения и заплывания водоотводов земляного полотна на вечномерзлых грунтах(рис. 1.10.24);

Рис. 1.10.24 - Понижения и заплывания водоотводов земляного полотна на вечномерзлых грунтах:

1 - заплывший грунт, 2 - вода

- подмыв берега моря (озера, водохранилища) вблизи земляного полотна,

защитных и укрепительных сооружений;

- подмыв основания земляного полотна водными потоками(рис. 1.10.25);

Рис. 1.10.25 - Подмыв основания земляного полотна водными потоками:

1 - место подмыва; 2 - насыпь; 3 - основание насыпи; 4 - подмытый откос

- оврагообразование(рис. 1.10.26);

Рис. 1.10.26 -Оврагообразование:

1 - поперечный профиль водоотводной канавы до размыва; 2 - овраг

- завалы земляного полотна снежными;

- завалы пути селевыми потоками;

- повреждения земляного полотна при наводнениях;

- повреждения земляного полотна при землетрясениях.