CC BY
11ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (TECHNICAL SCIENCES) УДК 625.12.033.38
Авезмуратова С.А.
студентка IV курса факультета «Строительная инженерия»
Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Узбекистан)
Научный руководитель: Кахаров З.В.
доцент кафедры «Инженерия железных дорог»
Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Узбекистан)
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ УКРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНО ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Аннотация: в данной статье рассмотрены способы закрепления земляного полотна и полосы отвода железных дорог в условиях пустыни. Приведены различные конструкции укрепления откосов земляного полотна.
Ключевые слова: железные дороги, земляное полотно, откосы, многолетние травы, гидропосев, гиорешетка.
На эксплуатируемых уже более 100-лет железных дорогах Средней Азии ведутся значительные работы по обеспечении бесперебойно движения поездов на пескозаносимых участках. В связи с неслонным снижением уровня Аральского моря экологическая ситуация целого региона в настоящее время усугубилась за счет увеличения пыльных бурь почти в 69 раз. Дистанции пути несут большие дополнительные затраты по борьбе с песчаными заносами.
Поэтому проблема защиты железных дорог от песчаных заносов выдувания земляного полотна является актуальной и относится к важным прикладным задачам, от решения которых зависит нормальная эксплуатация железных дорог.
Конструкцию укрепления откосов земляного полотна выбирают с учетом возможного воздействия природных факторов (свойств грунтов, скорости течения воды и т. д.) и наличия местных материалов, пригодных для укрепительных работ.
Основным видом укрепления незатапливаемых откосов является засев их многолетними травами, особенно гидропосев травосмесей с мульчированием, если отсутствует качественный растительный грунт. Создание на откосах земляного полотна густого прочного дернового покрова существенно повышает" их устойчивость.
Чтобы дерновой покров удовлетворял предъявляемым требованиям, необходимо контролировать: качество предпосевной обработки растительного грунта (толщина слоя, степень его измельчения и т. д.); качество и правильность хранения поступающих на объект строительства семян и удобрений; соответствие проекту границ участков, на которых проводятся агротехнические работы; правильность применения видов и норм высева семян и удобрений; соблюдение технологии обработки растительного грунта, внесения удобрений, посева семян и ухода за посевами.
Если на обнаженных грунтовых откосах не могут произрастать травосмеси, их предварительно покрывают слоем растительного грунта толщиной 10 см. При жирных глинах и одноразмерных мелких песках толщину растительного грунта увеличивают до 15 см.
Поверхности откосов, подлежащие укреплению посевом трав, для лучшего сцепления с растительным грунтом нужно разрыхлять на глубину 10— 15 см рыхлителем в виде навесного оборудования к стреле экскаватора. Вместо рыхления чаще, всего нарезают через 1 м борозды глубиной 10—15.см, параллельные бровке. Иногда вместо этого ковшом экскаватора делают лунки.
При гидропосеве семена каждой группы загружают в машины с мешалками принудительного действия, перемешивают с удобрениями и под сильным давлением, нагнетаемым насосом, распыляют но откосу. Под действием струи воды семена вдавливаются в увлажняемый рыхлый грунт. Их приживаемость даже в жаркий летний период достигает 90%.
Производительность машин при гидропосеве составляет не менее 10 тыс. м2/смену.
После посева в жаркое время года, особенно в южных районах страны, требуется через каждые 10—15 сут поливать откосы водой. В среднеазиатских республиках после гидропосева, а в менее засушливые периоды и после сухого посева семян по откосу распыляют битумную эмульсию из расчета 0,5—0,7 л/м2. Испарение приостанавливается, и создаются благоприятные условия для приживаемости семян без полива водой.
Окончательная сдача работ производится после развития всходов посевных трав с проверкой соответствия фактически выполненных работ проекту, норм внесенных в грунт семян и удобрении по актам скрытых работ, а также качества дернового покрова в зависимости от вида и количества побегов растений на единицу площади, обычно 400 см2.
ВСХОДЫ ЧЕРЕЗ 3 НЕДЕЛИ.
Рисунок 1. Развития всходов посевных трав.
Дерновой покров должен быть плотным, связным, равномерным по густоте и иметь достаточно развитую корневую систему. Качество покрова проверяют не менее 3 раз и каждый раз на площади в 1000 м2. К моменту приемки после прохода автомобиля с нагрузкой на колесо в 5 тс глубина колеи в сухую погоду на дерновом покрове не должна превышать 5 см.
Грунт, обработанный битумной эмульсией, укладывается и уплотняется на откосах лучше, чем цементогрунт. В этом случае укрепление сразу эффективно и не требует времени на формирование слоя. Укрепление грунта не препятствует впоследствии природному зарастанию травами, но общий вид дороги ухудшается. Повышается и стоимость укрепительных работ. Поэтому трудно ожидать, что укрепление откосов вяжущими материалами получит широкое распространение.
Важное значение для укрепления откосов земляного полотна наряду с видовым составом травосмесей имеют нормы их высева.
У многолетних трав в каждом грамме содержится большое число семян. Например, в 1 г около 600 семян люцерны, 450 семян донника. Однако нужно принимать во внимание, что если при посеве в полевых условиях гибнет до 50 % семян, то в условиях откосов этот процент увеличивается. Поэтому, определяя нормы высева травосмесей для укрепления откосов земляного полотна, следует пользоваться повышенными (по сравнению с сельскохозяйственными) нормами высева семян в чистом виде и учитывать долевое участие отдельных видов трав в травосмесях в соответствии с их биологическими особенностями.
Норма высева данного вида семян в травосмеси (Нт) равна
где Нч - норма высева семян в чистом виде;
к - коэффициент, учитывающий повышение норм высева семян в чистом виде. (Для условий земляного полотна к = 2-3, большее значение - для бобовых); П - процент долевого участия данного вида семян в травосмеси.
В дальнейшем способы и технология укрепления откосов механизированным травосеянием в отдельных случаях могут быть улучшены путем замены растительного грунта (заготовка, перевозка и нанесение, на откосы которого составляют наиболее трудоемкие операции) другой оптимальной средой, обеспечивающей нормальное развитие травяного покрова на откосах, и применения гидропосева (с учетом зарубежного опыта).
Мероприятия, в результате которых обеспечивается надежная эксплуатация железнодорожных инфраструктурных объектов, могут быть реализованы при капитальном ремонте или новом строительстве. Одним из приоритетных вопросов является разработка и внедрение способов усиления земляного полотна железных дорог. Применение геосинтетических материалов в конструкциях земляного полотна, возводимого из барханных песков в сложных инженерно-геологических условиях может оказаться более существенным с точки зрения работоспособности и транспортно -эксплуатационной надежности конструкции, чем получение единовременной экономии средств. Мировой опыт применения геосинтетических материалов показывает на их универсальность (обширное поле применения), экономичность (снижение затрат на строительство и эксплуатацию, экономию строительных материалов, сокращение сроков производства работ), экологичность (сокращение использования природных ресурсов).
При укреплении откосов земляного полотна применяются объемные георешетки (рис.2). Основные области применения объемных георешеток при строительстве, реконструкции и ремонте земляного полотна автомобильных и железных дорог:
укрепление подтопляемых и неподтопляемых откосов, склонов взамен традиционных типов укрепления или в сочетании с ними;
образование усиленных конструктивных слоев;
возведение земляного полотна в сложных условиях строительства и усиление рабочего слоя земляного полотна.
Рисунок 2. Укреплении откосов земляного полотна с применением объемных георешетка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРА:
1. Закиров Р. С., Омаров А.Д. Противодеформационное укрепление земляного полотна из песчаного грунта в Казахстане. Алматы: «Еылым», 1999- 164 с.
2. Кахаров З. В. Железнодорожная конструкция для высокоскоростных дорог //Universum: технические науки. - 2022. - №. 5-4 (98). - С. 43-45.
3. Кахаров З. В. и др. Требование к верхному строения пути на высокоскоростных железнодорожных путях //Евразийский союз ученых. - 2021. - №. 4-1. - С. 45-48.
4. Кахаров З. В. Земляные работы при возведении земляного полотна железных дорог //Вопросы технических наук в свете современных исследований. - 2017. - С. 39-43.
5. Кахаров З. В., Мирханова М. М. Переход жидких, пластичных, сыпучих тел в твердое состояние //Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. - 2019. - С. 164-166.
6. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Основные требования к щебню из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути //Инновационные научные исследования. - 2022. -№. 12-2. - С. 24.
7. Кахаров З. В. и др. Устройство оснований автомобильных дорог с уплотнением слоев катками //Инновации. Наука. Образование. - 2021. - №. 41. - С. 457-463.
8. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Механизм процессов общего сжатия и расширения массы //Моя профессиональная карьера. - 2023. - Т. 1. - №. 44. - С. 11-14.
9. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Методы укрепления оснований здании и сооружения //Системная трансформация-основа устойчивого инновационного развития. - 2021. - С. 18-37.
10. Кахаров З. В. Взаимодействие стрелового крана с грузом //Universum: технические науки. - 2023. - №. 1-2 (106). - С. 48-50.
11. Kakharov, Z., Mirzakhidova, O. (2023). Soil Surface Compaction Analysis During the Construction of Railways and Roads. In: Zokirjon ugli, K.S., Muratov, A., Ignateva, S. (eds) Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East (AFE-2022). AFE 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 706. Springer, Cham.
12. Kakharov Z. Mechanisms of the processes of shear, slice, general compression and expansion of mass //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 402. - С. 12007.
13. Кахаров З. В. Уплотнение слоев вальцами катков //Электронный инновационный вестник. - 2018. - №. 3. - С. 10-11.
14. Кахаров З. В. и др. Устройство основания сооружений в слабых грунтах //Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. - 2020. - С. 63-65.
15. Кахаров З. В. и др. Назначение материалы для балластного слоя железнодорожных путей //Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития. -2021. - С. 33-35.
16. Кахаров З. В. Укрепления основания фундаментов методом закрепления грунтов инъекцией растворов //Глобус: технические науки. - 2019. - №. 6 (30). - С. 12-13.
17. К.Лесов, Ш.Таджибаев, А.Мавланов, М.Кенжалиев. Расчет устойчивости насыпи и укрепление откосов земляного полотна с использованием геосинтетических материалов. Транспорт шёлкового пути (научно-технический журнал). №1, 2021. Ташкент, С.78-83
18. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: учебник для вузов ж.-д. трансп. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - 479 с.
Avezmuratova S.A.
Tashkent State Transport University (Tashkent, Uzbekistan)
Scientific advisor: Kakharov Z.V.
Tashkent State Transport University (Tashkent, Uzbekistan)
WAYS TO IMPROVE METHODS OF STRENGTHENING THE SLOPES OF THE ROADBED OF RAILWAYS
Abstract: in this article, the methods offixing the roadbed and the right-of-way of railways in desert conditions are considered. Various designs of strengthening the slopes of the roadbed are given.
Keywords: railways, roadbed, slopes, perennial grasses, hydraulic sowing, geogrid.
