СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ НА СЛАБОМ ОСНОВАНИИ
METHOD FOR REINFORCEMENT OF RAILWAY ROAD BED ON WEAK BASE

Изобретение относится к строительству дорог, а именно к подготовке основания путем укрепления грунта.
Известна конструкция дорожного основания (А.С. СССР №601343, кл. Е01С 3/04. В.А. Давыдов, В.Я. Пинигин, Ю.Г. Слюнков. Основание дорожного и аэродромного покрытия. - Опубл. 05.04.1978), включающая уплотненный грунт, размещенный в оболочке из грунта, укрепленного вяжущим.
Недостатком данной конструкции является недостаточная несущая способность, так как прочность вяжущего зависит от перепадов температуры.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ упрочнения слабого природного основания (Пат. РФ 2449075, МПК Е01С 3/04. С.Я. Луцкий, В.А. Шмелев, А.Ю. Бурукин. Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна. - Опубл. 27.04.2012), включающий сооружение армирующего устройства в виде грунтовых свай, состоящих из оболочки, заполненной дренирующим материалом, поверхностное виброуплотнение, досыпка между сваями песка, армирование геотекстилем межсвайного пространства.
Недостатком названного способа является низкая несущая способность грунта, армированного геотекстилем из-за образования и развития деформаций основания под воздействием транспортных нагрузок.
Целью изобретения является повышение несущей способности слабого основания и удешевление строительства за счет использования местных недренирующих грунтов.
Указанная цель достигается тем, что между поверхностью слабого основания и основанием земляного полотна устраивают ростверк.
Сущность изобретения заключается в том, что между поверхностью слабого основания, армированного сваями, и основанием земляного полотна устраивают ростверк в виде платформы толщиной 0,3-0,5 м путем послойного уплотнения смеси грунта с полифилизатором в соотношении 0,9:0,1, имеющей трамбовочную влажность 10-15% до коэффициента уплотнения 0,95, при этом толщина каждого укладываемого слоя смеси составляет 0,08-0,1 м, причем грунт для смеси состоит из глины, песка фракций 0,25-0,5 мм, каменистых частиц фракций 2-5 мм, взятых в равных долях.
На фиг. 1 представлена схема усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании, включающая слабое основание 6, армированное сваями 5, ростверк 4 из смеси грунта с полифилизатором, земляное полотно 3, балластную призму 2 и рельсошпальную решетку 1.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
При наличии слабых грунтов в основании железнодорожных насыпей наблюдаются деформации основания, незатухающие продолжительное время после строительства и ведущие к деформациям земляного полотна (погружение насыпи в основание, "расползание", образование трещин в земляном полотне, неравномерные просадки, оползание откосов). В свою очередь, деформации насыпей ведут к расстройству верхнего строения пути (недопустимым упругим деформациям, угону рельсовых нитей).
Таким образом, наличие деформаций насыпей на слабых основаниях ведет не только к увеличению эксплуатационных расходов, но и снижает безопасность движения поездов по этим участкам.
Слабое основание 6 земляного полотна 3 с помощью специальной техники армируют сваями 5 из грунта слабого основания 6 и вяжущих веществ, путем одновременного внедрения в грунт основания вяжущих веществ и их перемешивания с грунтом основания, в результате чего получают несущие грунтовые сваи. Далее на армированное основание укладывают ростверк 4 в виде платформы толщиной 0,3-0,5 м путем послойного уплотнения смеси грунта с полифилизатором. Грунт для устройства ростверка должен состоять из глины, песка фракций 0,25-0,5 мм, каменистых частиц фракций 2-5 мм, взятых в равных долях. Смесь грунта с полифилизатором готовят в соотношении 0,9:0,1 с трамбовочной влажностью 10-15%. Данную смесь можно укладывать уже готовую либо перемешивать грунт непосредственно на месте строительства. На армированное сваями 5 слабое основание 6 на всю ширину низа земляного полотна 3 послойно укладывают смесь грунта с полифилизатором, с толщиной каждого слоя 0,08-0,1 м, и уплотняют каждый слой до коэффициента уплотнения 0,95 катками весом не менее 14 тонн.
Укладываемый ростверк 4, за счет пропитывания грунта полифилизатором, по мере уплотнения становится водоотталкивающим, что позволяет использовать местные недренирующие грунты для сооружения земляного полотна 3. Это исключает затраты на дренирующий грунт, который традиционно используется при возведении земляного полотна на слабых основаниях, а также значительно снижает затраты на перевозку грунта.
По мере готовности ростверка 4 на необходимую толщину, сооружается земляное полотно 3 из недренирующих грунтов, на которое укладывается верхнее строение пути в виде балластной призмы 2 и рельсошпальной решетки 1. Следует отметить, что конфигурация основной площадки земляного полотна и крутизна откосов земляного полотна определяются СНиПом 32-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм» для недренирующих грунтов.
Рельсошпальная решетка 1 уложена на балластный слой 2, который, в свою очередь, передает нагрузку на земляное полотно 3. Между поверхностью слабого основания 6 и основанием земляного полотна 3 устраивают ростверк 4, который равномерно распределяет транспортную нагрузку на сваи 5, в результате чего повышается несущая способность земляного полотна 3.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет, используя известные приемы и материалы, решать проблемы, связанные с несущей способностью конструкции земляного полотна в сложных условиях эксплуатации, с возможностью удешевления строительства за счет использования местных недренирующих грунтов.