ЦПИ-36 Руководство по определению физико-механических характеристик балластных материалов и грунтов земляного полотна

2. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЛЛАСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

2.1. Исходные данные для определения физико-механических характеристик балластных материалов и грунтов земляного полотна, которые используют при проектировании ремонтов, получают при инженерно-геологическом обследовании земляного полотна совместно с балластным слоем. Это обследование назначают по результатам натурного осмотра земляного полотна, верхнего строения пути и сооружений, а также обработки данных проходов подвижных нагрузочных устройств и вагонов-путеизмерителей.

2.2. Проектирование подразделяют на групповое и индивидуальное.

Индивидуальное проектирование назначают в соответствии с требованиями п.5.6 СТН Ц-01-95, а также на подлежащих ремонту участках земляного полотна, на которых наблюдаются следующие деформации и дефекты:

зауженная ширина земляного полотна поверху и завышенная крутизна откосов;

балластные корыта и ложа;

просадки пути;

пучины;

сплывы, оползания и осадки насыпей на прочном основании;

осадки насыпей на болотах и слабых основаниях;

осадки насыпей в районах распространения вечномерзлых грунтов.

Групповое проектирование применяют в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях на остальных участках линии.

2.3. В состав инженерно-геологического обследования для получения исходных данных для проектирования ремонтов должно входить:

изучение имеющейся проектной документации при строительстве линии;

изучение проекта последнего капитального ремонта верхнего строения пути и имеющихся проектов капитального ремонта земляного полотна;

анализ форм и ведомостей технического паспорта дистанций пути;

натурный осмотр земляного полотна, балластного слоя и сооружений с попикетным описанием и опросом линейных работников;

анализ результатов проходов подвижных нагрузочных устройств и вагонов-путеизмерителей;

инженерно-геологическое обследование земляного полотна совместно с балластным слоем, в том числе на участках с деформациями и дефектами, а также основания земляного полотна.

2.4. При натурном осмотре фиксируют, используя данные технического паспорта и произведя опрос линейных работников, состояние земляного полотна и входящих в него водоотводных, укрепительных, защитных сооружений, а также искусственных сооружений и инженерных коммуникаций в местах перехода через железную дорогу. Дефекты, деформации и повреждения земляного полотна подразделяют в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. ЦП-544, 1998 [3].

При попикетном описании обследуют отдельные элементы земляного полотна - основную площадку с балластной призмой и бровками, откосы, полки и др. При этом измеряют расстояние от оси пути до бровок балластной призмы, а также бровок земляного полотна в уровне проектной подошвы откоса балластной призмы, крутизну откосов земляного полотна и ширину обочин. Расчищают и описывают грунты в откосах выемок, стенках резервов, карьеров и естественных обнажений. Определяют границы участков с деформациями. Составляют ведомости таких участков и перечни сооружений с неисправностями.

Натурный осмотр выполняют в следующие сроки.

В период максимального промерзания (март-апрель) после схода снежного покрова уточняют границы мест с пучинами, фиксируя отдельно по каждой рельсовой нити (км, ПК +) положение пучинных горбов, впадин, перепадов, односторонних пучин и уложенных для исправления пучинных подкладок с указанием их максимальной толщины. Результаты заносят на схемы отдельно по рельсовым нитям. В мягкие зимы, характерные для последних пятнадцати-двадцати лет, преимущественно в европейской части страны, положение пучин устанавливают, как правило, по данным опроса линейных работников за предыдущие зимы.

Во время оттаивания до его окончания осматривают участки с просадками пути, устанавливая границы, отмечая неравномерные оседания рельсовой колеи, их величину и интенсивность, а также выдавливание разжиженного глинистого грунта по оси пути или на обочинах, смещение откосов кюветов. В указанный период проводят натурный осмотр мест со сплывами и оползаниями откосов насыпей на прочном основании, сопровождающихся осадками. Устанавливают происходившие ранее смещения откосов и срывы обочин, наличие трещин и выпора грунта на откосах, повреждение труб. Описывают смывы, сплывы и оползания откосов выемок в дисперсных грунтах, осыпи, вывалы и обвалы в скальных грунтах и характер загромождения водоотводов и пути в процессе деформаций. На неустойчивых участках откосов отмечают наличие влаголюбивой растительности.

В районах вечной мерзлоты в период максимального оттаивания (сентябрь-октябрь) проводят натурный осмотр насыпей, отмечая места с осадками и расползанием, в том числе на подходах к мостам и трубам, уменьшение ширины насыпей поверху, оседание обочин, трещины на обочинах и откосах, выдавливание грунтов основания, глубину просадок по головкам рельсов, заплывание и заиливание водоотводов, термокарстовые понижения на прилежащих участках с застоями воды, положение опор контактной сети или ЛЭП (их наклон, сдвижка и т.п.).

2.5. Результаты проходов подвижных нагрузочных устройств и вагонов-путеизмерителей используют для определения мест, на которых необходимо провести детальное инженерно-геологическое обследование земляного полотна.

Инженерно-геологическое обследование земляного полотна совместно с балластным слоем проводят по программе, которая составляется на основе результатов натурных осмотров, измерений упругих осадок рельсов нагрузочными устройствами, показаний вагонов-путеизмерителей и имеющихся данных инженерных изысканий прежних лет. Программа инженерно-геологического обследования должна предусматривать использование геофизических методов: георадиолокационного, сейсмического и электроконтактного динамического зондирования, ЭДЗ [4, 5] и геологические работы.

2.6. На участках применения групповых решений в несложных и средней сложности инженерно-геологических условиях глубину выработок (скважин) следует назначать не менее чем на 2 м ниже расчетной, прогнозируемой глубины промерзания-оттаивания земляного полотна (Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути. ЦПИ-24) [6], в районах с сезонным промерзанием грунта и не менее 4 м в районах с вечной мерзлотой. Скважины в каждом поперечном сечении бурят по оси пути (путей) и в средней части откосов. На каждом виде земляного полотна (выемка, нулевое место, насыпь), но не менее чем через 1 км, следует закладывать не менее одной скважины до глубины 10...15 м в случае отсутствия таких скважин в проектных материалах.

Частота инженерно-геологических выработок в продольном направлении при однородных грунтах, залегающих в слое прогнозируемого расчетом сезонного промерзания-оттаивания, должна составлять не менее 200 м, а в пределах насыпей не менее 500 м. Грунты считают однородными при возможности отнесения их к одному виду, ГОСТ 25100-95 [41]. Поперечники с выработками закладывают на каждом виде земляного полотна, а в выемках дополнительно и на выходах из них (с обеих сторон).

В районах с сезонным промерзанием в дисперсных грунтах при использовании геофизического метода электроконтактного динамического зондирования (ЭДЗ) количество скважин в каждом поперечном сечении или в группе сечений допускается снижать до одной, выполняющей функции опорной. Взамен остальных скважин с указанной выше частотой и глубиной выполняют ЭДЗ. Кроме этого электроконтактное динамическое зондирование производят на расстоянии 2,9 м от оси пути на насыпях, а также в выемках и на нулевых местах в местах с просадками пути.