4.4 Механизмом возникновения деформаций в виде балластных углублений является недостаточная прочность переувлажненных недренирующих грунтов на контакте с балластными материалами. Наиболее активно данные деформации развиваются при наличии замкнутых понижений в недренирующих грунтах, не имеющих стока для поступающей воды.
4.5 Причиной, вызывающей деформации основной площадки в виде балластных углублений являются напряжения в грунте, возникающие от воздействия поездов и веса верхнего строения пути. Условие отсутствия деформаций недренирующего грунта, вызванных низкой прочностью в соответствии с Техническими указаниями ЦПИ-24 определяется формулой Пузыревского
"пи"(с*ctg "фи" + "гамма" * h)
"сигма" <= p = ──────────────────────────── (4.1)
h кр "пи"
ctg "фи" + "фи" - ────
2
где "сигма" - нормальное суммарное вертикальное напряжение от
h поездной нагрузки, веса верхнего строения и веса грунта в
рабочей зоне земляного полотна на глубине h (м) под
подошвой шпал; кПа
р - критическая для данного грунта нагрузка; кПа
кр
с - удельное сцепление грунта, кПа;
"фи" - угол внутреннего трения грунта, рад;
"гамма" - удельный вес грунта, кН/куб.м.
4.6 Вторую группу деформаций основной площадки земляного полотна составляют деформации морозного пучения. К пучинным деформациям в соответствии с Инструкцией ЦП-544 относятся пучины и весенние пучинные просадки.
Пучины возникают в виде пучинных горбов, пучинных впадин, пучинных перепадов, перекосных и односторонних пучин (рисунок 4.5), требующих исправления пути и возникающих вследствие неравномерного вспучивания грунтов при промерзании. Также выделяются протяженные пучинные участки (длина 100 м и более), где имеется по протяжению имеется чередование отдельных неровностей (рисунок 4.6).
См. рисунок 4.5 - Разновидности пучин
См. рисунок 4.6 - Пучинный участок
4.7 Просадки при оттаивании грунтов земляного полотна возникают на участках пучин или большого равномерного пучения, когда распученный грунт при его оттаивании теряет свою прочность. Просадки происходят в весенний период и характеризуются быстропротекающими неравномерными оседаниями и сдвижками рельсовой колеи, разжижением глинистого грунта с выплесками из-под шпал и выдавливанием масс этого грунта на поверхность обочин, в кюветы или в междупутье.
Причиной весенних пучинных просадок является осадка оттаивающих грунтов земляного полотна под поездными нагрузками.
4.8 Пучинные деформации фиксируются дистанциями пути в техническом паспорте в виде Ведомостей учета пучинных мест на главных путях (форма ПУ-10) с записью основных их характеристик: высоты и длины.
Высота пучины определяется разностью величины пучения в месте максимальной
неровности h и величиной равномерного пучения h, измеряемых инструментально по
н р
результатам двухкратного нивелирования в момент до начала промерзания и при
максимальном промерзании. В дистанциях пути высота пучины в основном находится
косвенно по максимальной толщине пучинных прокладок, на которые исправляют путь.
По величине высоты пучины классифицируются на пучины высотой до 10 мм, от 10 мм
до 25 мм, от 25 мм до 50 мм и более 50 мм.