ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

Для этого участок экспериментального пути, предназначенного для изучения тяжеловесного движения, уложили на заведомо слабом основании и провели несколько циклов испытаний.

Для повышения несущей способности пути на слабом основании испытывали разные методы его укрепления: увеличение толщины балластного и подбалластного гранулированного слоя и его усиление за счет использования иных материалов. Увеличение толщины гранулированного слоя до 685 мм способствовало улучшению характеристик пути, однако после интенсивных дождей вновь начались его осадка и расстройства. Существенного повышения несущей способности пути удалось добиться укладкой в подбалластный слой геосинтетического материала при общей толщине балластного и подбалластного слоя 610 мм.

Испытания при разной толщине гранулированного слоя

Упомянутый выше опытный участок TТC был создан следующим образом. В 1991 г. на экспериментальном пути вырыли траншею длиной 215 м, шириной 3,7 м и глубиной 1,5 м, которую заполнили глиной, добытой взрывным способом в карьере Виксберг, штат Миссури. Средняя влажность глинистого грунта была равна примерно 33 % при оптимальном значении 23 %. Для предотвращения снижения влажности глины боковые стенки и дно траншеи покрыли пластиковой пленкой. Прочность основания пути с таким грунтом была низкой и не превышала 0,9 кг/см2, а модуль упругости пути при суммарной толщине балластного и подбалластного слоя 455 мм составлял 140 — 175 кг/см².

В 1991 — 1996 гг. по опытному участку пути с низким модулем упругости пропустили 115 млн. т брутто поездной нагрузки при осевых нагрузках до 35,5 т. В течение указанного периода для поддержания пути обычной конструкции в таком состоянии, чтобы его геометрические параметры позволяли продолжать движение тяжеловесных поездов, понадобилось многократно проводить выправку со средней периодичностью 14 млн. т поездной нагрузки при разбросе интервалов между выправками от 50 млн. до 1 млн. т. Кроме того, конструкцию пути для сохранения положения рельсовой колеи в допускаемых пределах изменяли.

На рис. 1 показаны исходное и измененные поперечные сечения пути на слабом земляном полотне. В исходном состоянии (рис. 1, а) суммарная толщина гранулированного слоя составляла 455 мм (305 мм балластный и 150 мм подбалластный слой). После первого изменения конструкции во втором варианте (рис. 1, б) общая толщина гранулированного слоя была доведена до 685 мм (305 мм балластный и 380 мм подбалластный слой). В третьем варианте (рис. 1, а) суммарная толщина гранулированного слоя оставалась, как и в первом, равной 455 мм, но поверх глинистого грунта уложили водонепроницаемое пластиковое покрытие. В первом и третьем вариантах (по каждому было пропущено по 35 — 55 млн. т поездной нагрузки) в результате осадок земляного полотна в начальный период в пути постепенно нарастали остаточные деформации. Поэтому требовалось выправлять путь через 10 — 25 млн. т. Однако к концу рассматриваемого периода в каждом из этих вариантов интенсивность расстройства пути возрастала настолько, что периодичность выправки пришлось сократить до 1 — 2 млн. т, а позже потребовалось временно прекратить движение поездов для полного восстановления пути. В результате обследования поврежденного земляного полотна обнаружены места со значительным выдавливанием грунта в зоне рельсов и торцов шпал вверх и в сторону балластного плеча. В просевших местах на основной площадке земляного полотна выявлено наличие воды. Это имело место даже в присутствии пластикового покрытия, примененного в третьем варианте.