Водоотводные, укрепительные, защитные сооружения

1.

УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
Преподаватель УЦПК-4
Копотилов Станислав Геннадьевич
1

2.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим
минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт, обеспечивающим
возможность широкой механизации работ.
Выполнение этих требований достигается правильным выбором грунтов для
насыпей и их тщательным уплотнением при строительстве, приданием
земляному полотну очертаний, способствующих отводу воды, укреплением
откосов насыпей и выемок.
2

3.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
- водоотводные, укрепительные и защитные сооружения;
Требования пунктов 21 и 22 Инструкции, утвержденной МПС от 30.03.1998 № ЦП544
21. Устройства для отведения поверхностных и грунтовых вод должны обеспечивать
водоотведение от земляного полотна во все сезоны года.
Поперечное сечение кюветов и канав должно обеспечивать пропуск паводковых и
ливневых вод. Не допускается засорение кюветов и канав. Бровка канавы (лотка)
должна возвышаться не менее, чем на 0,2 м над уровнем воды в периоды ливневых
дождей и паводков.
Откосы и дно водоотводных устройств не должны иметь трещин, промоин.
3

4.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Опоры контактной сети не должны стеснять живого сечения водоотводных
сооружений (кюветов, лотков, дренажей). В случаях, когда опоры контактной сети
установлены с нарушением указанного требования, при производстве ремонтных
работ по верхнему строению пути и земляному полотну, должны осуществляться
мероприятия по обеспечению беспрепятственного пропуска воды в путевых
водоотводных сооружениях.
Обочина земляного полотна должна располагаться не ниже 60 см от верха
балластной призмы.
Ширина обочины должна быть не менее 0,40 м на путях 4-7 категорий и не менее
0,50 м на путях 1-3 категорий и скоростных линиях.
Крутизна откосов земляного полотна (балластных шлейфов) должна
соответствовать нормативным значениям, приведенным в СТН Ц-01-95 и
типовым поперечным профилям.
4

5.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Опоры контактной сети не должны стеснять живого сечения водоотводных
сооружений (кюветов, лотков, дренажей). В случаях, когда опоры контактной сети
установлены с нарушением указанного требования, при производстве ремонтных
работ по верхнему строению пути и земляному полотну, должны осуществляться
мероприятия по обеспечению беспрепятственного пропуска воды в путевых
водоотводных сооружениях.
Обочина земляного полотна должна располагаться не ниже 60 см от верха
балластной призмы.
Ширина обочины должна быть не менее 0,40 м на путях 4-7 категорий и не менее
0,50 м на путях 1-3 категорий и скоростных линиях.
Крутизна откосов земляного полотна (балластных шлейфов) должна
соответствовать нормативным значениям, приведенным в СТН Ц-01-95 и
типовым поперечным профилям.
5

6.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
На железных дорогах водоотводные устройства проектируются в пределах перегонов
и раздельных пунктов.
В качестве водоотводных устройств применяются: канавы, резервы, лотки,
быстротоки и перепады. В редких случаях применяют шахтные колодцы, дюкеры и
сбросы.
6

7.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
У насыпей проектируют продольные водоотводные канавы или резервы.
Резервы применяют на участках, где насыпь полностью или частично
отсыпается грунтом из резерва. Резервы не применяются в пределах раздельных
пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, а также на поймах рек.
7

8.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
У насыпей проектируют продольные водоотводные канавы или резервы.
Резервы применяют на участках, где насыпь полностью или частично
отсыпается грунтом из резерва. Резервы не применяются в пределах раздельных
пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, а также на поймах рек.
У выемок и полувыемок с нагорной стороны устраивают нагорные и забанкетные
канавы. В выемках и полувыемках для сбора воды с откосов и верхнего строения
пути служат кюветы, лотки и кювет-траншеи (в скальных выемках).
Продольные водоотводные канавы назначаются с нагорной стороны у насыпей
при
отсутствии
резервов
и
поперечном
уклоне
0,04
и
более.
При уклоне, который меньше указанного, и при переменной стороности
поперечного уклона, а также при высоте насыпей менее 2 м и на болотах
водоотводные канавы проектируют с обеих сторон насыпи.
8

9.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Нагорные канавы у выемок устраиваются при поперечном уклоне местности,
причем круче 0,04 – только с верховой стороны, а если уклон меньше, то с двух
сторон.
Размеры канав по глубине и ширине дна определяются расчетом и должны быть
не менее 0,6 м. На болотах эти размеры должны быть не менее 0,8 м. Заложение
откосов канав принимается не круче 1:1,5 (рис. 1).
Рис. 1. Поперечный разрез канавы
9

10.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Продольный уклон канав должен быть не менее 0,003. На болотах, речных
поймах и в других местностях малого естественного уклона местности
продольный уклон водоотводных канав допускается уменьшать до 0,002, а в
исключительных случаях – до 0,001.
Наибольший продольный уклон канав устанавливается расчетом в
зависимости от вида грунта, типа укрепления откосов и дна канавы,
допускаемой скорости течения по размыву при пропуске расчетного расхода
воды. Если установленный расчетом максимальный уклон дна канавы по размыву
грунта меньше естественного уклона местности, то необходимо
проектировать на таком участке быстроток или перепад.
10

11.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Забанкетные канавы устраивают для сбора дождевых вод, выпадающих на банкет и
кавальер, и отвода их вдоль выемки (рис. 2).
Рис. 2. Схема устройства забанкетной канавы: 1 – поверхность косогора; 2 –
откос выемки; 3 – банкет; 4 – забанкетная канава;
5 – кавальер
11

12.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Забанкетные канавы устраивают для сбора дождевых вод, выпадающих на банкет и
кавальер, и отвода их вдоль выемки (рис. 2).
Рис. 2. Схема устройства забанкетной канавы: 1 – поверхность косогора; 2 –
откос выемки; 3 – банкет; 4 – забанкетная канава;
5 – кавальер
12

13.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Кюветы в выемках, как правило, проектируются трапецеидальной формы с шириной
по дну не менее 0,4 м, глубиной 0,6 м. Крутизна откосов принимается 1:1,5.
13

14.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Лотки вместо кюветов устраивают в случаях:
– наличия слабых и водонасыщенных грунтов, в которых не обеспечивается
устойчивость откосов кювета;
– когда устройство кюветов нормальных размеров приводит к значительному
увеличению объема земляных работ по устройству выемки. Особенно это важно
учитывать при устройстве выемки в скальных грунтах.
Рис. 3. Поперечный разрез прямоугольного
безраспорного железобетонного лотка
14

15.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Если требуется заложение лотка на бóльшую глубину, то применяют
железобетонные лотки рамной конструкции (рис. 4).
Глубина таких лотков может быть 1,5 и 2,0 м. Прочность лотка при воздействии
бокового давления грунта обеспечивается железобетонными рамами с
распорками.
Рис. 4. Поперечный разрез железобетонного
лотка
рамной
конструкции: 1 –
стенка
траншеи; 2 – выравнивающий слой щебня; 3 –
железобетонная рама; 4 – железобетонные
плиты; 5 –
засыпка
пазух
дренирующим
грунтом; 6 – дно лотка из тощего бетона
15

16.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
При устройстве водоотводных канав на местности с крутым уклоном при
скорости течения воды в канаве до 3,0 м/с применяют укрепление канавы
железобетонными лотками – полутрубами (рис. 5).
Рис. 5. Железобетонный лоток полутрубный: 1 – железобетонный лоток; 2 –
песок; 3 – местный уплотненный грунт
16

17.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Быстротоки и перепады применяют на коротких участках водоотводных устройств,
где их продольный уклон превышает 0,1. Для гашения энергии воды, движущейся с
большой скоростью, в нижней части быстротока устраивают водобойные колодцы,
уступы или стенки (рис. 6).
Дну быстротока придают искусственную шероховатость в виде надолб, шашек,
поперечных ребер и т. д., это способствует гашению энергии потока воды. У
перепадов при сбросе воды из верхнего бьефа в нижний также устраивают
гасители энергии воды.
Рис. 6. Схема быстротока: 1 – канава в верхнем
и нижнем бьефах; 2 – шпора; 3 – водобойная
стенка; 4 – гаситель энергии воды
17

18.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Перепады могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми, каждая
ступень имеет гаситель энергии воды (рис. 7).
Рис. 7. Схема трехступенчатого
перепада: 1 – канава; 2 – шпора; 3 –
водобойные стенки; 4 – гасители энергии
воды
18

19.

1.3 Водоотводные, укрепительные, защитные
сооружения
Быстротоки и перепады монтируются из сборных железобетонных конструкций
обычно прямоугольного вида. Все стыки между отдельными элементами
изолируются, чтобы струи воды не проникали под конструкцию и не вымывали
грунт, этой же цели служат шпоры.
19