בעת בניית מסלולי רכבת, בחירת סוג הקרקע המתאים של הקרן חיונית כדי להבטיח בטיחות, עמידות, וחסכוניות. קרקעות שונות מתנהגות אחרת תחת עומס, המשפיע על היציבות של הרכבת.התת, אשר מספק את הקרקע הילידים או למלא חומר התומכת בפל, קשרים, ומסילות רכבת, חייב לספק יכולת נאותה, ניקוז, התנגדות לעיוות על פני החיים של המסלול או מעקב שלילי זה יכול אפילו לעקוב אחר תכונות תחזוקה, או כיסוי נרחב של אמצעי תחזוקה, או כיסוי, סודיות, או סודיות, סודיות, יכולות תחזוקה, או סודיות, סודיות, יכולות להוביל, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות סודיות, סודיות, סודיות סודיות, סודיות,

התפקיד של מצע בביצוע Track Performance

תת-הדרגה היא שכבת הבסיס שעליה כל מבנה המסלול נח.הפונקציות העיקריות שלו כוללות חלוקת העומסים מרכבות לתוך הקרקע, מתן פלטפורמה יציבה עבור קומפקטיות כדורית, ומתנגדות להשפעות מזג האוויר ולתנועה חוזרת.הביצועים של ההשפעות התת-דרגה ישירות לעקוב אחר הגיאומטריה, רכיבה על איכות, ורווחי תחזוקה.

סיווג של Soils ו הנדסה Properties

Soils מסווגים באופן רחב לסוגיות cohesive ו cohesionless, עם תת-ממדיות נוספות המבוססים על גודל חלקיקים, הפלסטיות, ומאפיינים ניקוזים.מערכת Soil Classification (USCS) היא תקן המשמש ברוב החקירות הגיאולוגיות עבור רכבות.

שם מקור: Clays and Silts

אדמה קליי מורכבת חלקיקים מיקרוסקופיים עם שטח פני השטח גבוה, נותן להם כוח רפלקטיבי כאשר לחות אבל גם מפלסטיק גבוה נפח לשנות פוטנציאל.כאשר רטוב, חימר סופג מים ולהרחיב; על יבשה, הוא מתכווץ וסדקים. התנהגות זו פחת הוא גורם מרכזי של חוסר יציבות subgrad.מדד הפלסטיק (PI) של חימר, נקבע ממגבלות Atterberg, מצביע על הפוטנציאל שלו: גבוה - חומרים בעייתיים במיוחד עבור מצעים.

אדמת סילט יש חלקיקים קטנים יותר מאשר חול, אך גדולים יותר מאשר חימר.הם לעתים קרובות חסרי משקל כאשר יבש אך להיות רך ולא יציב כאשר רווי בשל חוסר יכולת נמוכה שלהם. Silts נוטים לפור באקלים קר כי פעולה capillary שואבת מים לתוך חללי העוף, אשר לאחר מכן קפואים ומרים את המסלול.

למרות האתגרים האלה, אדמה קדמית ניתן להתאים באמצעות טיפול מכני או כימי. Lime או ייצוב מלט להפחית הפלסטיות ומגדיל את כוח.זיכיון טרום-שיקום וניקוז אנכי יכול להאיץ את העצירה ולהקטין את ההתנחלות ארוכת טווח.עם זאת, שיטות אלה להוסיף וזמן בנייה, אשר יש לשקול נגד היתרונות של שימוש בחומרים מקומיים.

שם מקור: Sands and Gravels

סנדס וקברים הם חומרים גרינאליים שמקורם בחוזק בין חלקיקים.יש להם יכולת גבוהה כאשר קומפקטית וניקוז מעולה תכונות, מה שהופך אותם מתאימים באופן טבעי עבור תת-קרקעית רכבת. . . . . . . . . . . . . . . ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חול, בעוד בדרך כלל טוב, יכול להיות רגיש למכסה בתנאים רוויים תחת טעינה חוזרת, תופעה שיכולה לגרום לאובדן פתאומי של תמיכה במהלך רעידת אדמה או מעבר מטען כבד. קומפקטיות נכונה, אמצעי ניקוז, והשימוש בגיאוגרפיים יכול להפחית את הסיכון הזה.עבור במהירות גבוהה, שבו עומסים דינמיים הם אינטנסיביים יותר, כפיית קורק עם תוכן נמוך הוא המועדף.

רוק ופצעים קשים

מילוי סלע או compact מספק את הבסיס היציב ביותר עבור מסלולים רכבת.סלע לא להתיישב, swell, או erode באופן משמעותי, ואת יכולת הנושא הגבוהה שלה מאפשר עובי מינימלי של כדורעף. עם זאת, באמצעות הסלע כמו subgrad דורש חפירות זהירה, דירוג, והסרה של כל שכבות מעוגלות מזג אוויר.

עבור פרויקטים רבים, סלע מרוסס או קברל מיובאים ומוצבים כשכבה תת-כדורית מעל אדמה מולדתית.פרקטיקה זו יוצרת בסיס היברידי המנצל את הכוח של חומר גרניט תוך הימנעות מעלויות החלפת אדמה מלאה.

ראשי תיבות של Key Geotechnical Parameters for Track Foundation

מהנדסים מעריכים כמה פרמטרים גיאוטכניים כדי לקבוע אם אדמה מתאימה למצע רכבת. פרמטרים אלה נגזרים מניסויים שדה ומעבדה ומשמשים במודלים אנליטיים לעיצוב המסלול.

יכולת

היכולת האולטימטיבית של אדמה היא העומס המקסימלי שהוא יכול לתמוך לפני שכשל הרחש מתרחש.עבור מסלולים, יכולת הנושאת הנתיחה נקבעת בדרך כלל עם גורם בטיחות של 2.5 עד 3.0.קרקעות ללא היכר בדרך כלל יש יכולות גבוהות אם הם צפופים, בעוד חימר רך יכול להיות בעל יכולות בעלות נמוכה מאוד.היכולת נושאת מושפעת על ידי צפיפות אדמה, לחות, טעינה.

יישוב

התיישבות יכולה להיות מיידית (אלסטית) או תלות בזמן (התמדה) באדמה לוכדת, התנחלויות של קונסולה תחת תעבורת רכבת כבדה יכולות להימשך שנים, מה שמוביל לפרופילים לא אחידים. התיישבות אחרת מזיקה במיוחד משום שהיא מתמקדת בלחצים על הבלאסט והקשרים.עבור מסילות רכבת חדשות, לאפשר התיישבות כוללת מוגבלת לעתים קרובות ל-25-50 מ"מ על פני החיים, עם התנחלויות שונות פחות מ-1 מדרונות.

אחריות ו Drainage

מים הם האויב של יסודות הרכבת.זה מפחית כוח אדמה, להחמיר את פעולת הכפור, ומזרז שחיקה.הסיכויות של תת-הדרגה קובעת כמה מים מהירים יכולים לנקז. לקרקעות מוטבעות יש יכולת גבוהה ולנקז היטב, בעוד אדמה טבועה שומרת מים. Adequate ניקוז - כגון חפי צד, תת-דרינס, גיאוותרנים, ו-compos חיוני לכל סוג של עיצוב, אך הכרחי.

פרוסט סובל מחוסר יכולת

באזורים קרים, heave מתרחשת כאשר עדשות קרח בצורת subgrad, הרמת המסלול. Silts וחולים מאוד דק מאוד הם מאוד קפואים בשל עלייתם של קפילורי. ⁇ הם פחות רגישים כי גבולות הכדאיות הנמוכה שלהם זרימת מים זורמים, אבל הם עדיין יכולים להיות שופע אם רווי.

קומפקטיות והכחשה

קומפקטיות נכונה מגבירה את צפיפות הקרקע, יכולת הנושא, והתנגדות לעיוות.מבחן Proctor המנומנם קובע את צפיפות יבשה מקסימלית ואת תכולת לחות אופטימלית עבור אדמה נתונה.עבור תת-קרקעית רכבת, קומפקטיות לפחות 95% של צפיפות יבשה סטנדרטית מקסימלית הוא בדרך כלל שצוין.בפרקטיקה, השגת אחידה על פני תקופות ארוכות היא מאתגרת ודורשת בקרת איכות זהירה.

חקירה ובדיקות מעבדה

לפני כל מסלול נקבע, מבוצעת חקירה גיאוטכנית יסודית לאפיין את סוגי הקרקע לאורך ההיערכות.החקירה כוללת גם בדיקות ב-itu ומעבדות, בעקבות סטנדרטים של ארגונים כגון האגודה האמריקנית לבדיקת חומרים (ASTM) או את התקן האירופי (EN).

חרטות ונפיחות

חרטות מטבולות ממקדחות (בדרך כלל כל 100-500 מטרים) כדי לאחזר דגימות אדמה מופרכות ולא מופרכות.עומק החקירה צריך להרחיב מתחת לאזור ההשפעה של עומס הרכבת - בדרך כלל 3 עד 6 מטרים מתחת לרמת היווצרות. דגימות לא מופרכות הן חיוניות לחוזק מעבדה ובדיקות קונסולה על אדמה כפיית.

מבחן החלפת

מבחן החדירה הסטנדרטי (SPT) ו- Coneduction Test (CPT) הם השיטות הנפוצות ביותר בהחלפת רכבת בחקירה subgrad. SPT מספק ספירת מכות (N-value) המתאם עם צפיפות יחסית וכוח עבור חול, ועם כוח כבד לא מוטבע עבור חימרים. CPT נותן פרופילים רצופים ושרוולים, אשר משמשים כדי להתאים את הקרקע ואת ההערכה של בדיקות ביצועים מוכנים לפעמים (T) סימולציה של מבחנים ישירות על מנת לאמת את ה-T).

בדיקות מעבדה

בדיקות מעבדה קובעות את תכונות הקרקע הבסיסית. Atterberg גבולות (גבול נוזלי, הגבלת פלסטיק, אינדקס הפלסטיות) מסווגות אדמה טמונים והערכה פוטנציאל הנפיחות שלהם. מבחנים דחיסה משולשת מודדת כוח מתחת לתנאים מרוקנים ולא מרוסנים. Oedometer (consolidation) להעריך את המאפיינים ההתנחלותיים של חימרנים.מבחן Proctor קומפקטי מגדיר את צפיפות המטרה עבור מילוי חומר, בנוסף, בדיקה מהירה של 5% (Ricericial) הוא בדרך כלל, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, שימוש בערכי CBRC מוקדם יותר, הוא פחות גבוה יותר, הוא מדד תמיכה גבוהה יותר, הוא מדד אבטחה CBRC מוקדם יותר, הוא מדד אבטחה גבוהה יותר, הוא מדד אבטחה C.

לסטנדרטים מפורטים, איגוד הרכבות והתחזוקה של הסוכנות האמריקאית (AREMA) מספק הנחיות על עיצוב ובדיקה subgrad.משאבים חיצוניים כגון TheFLT:0AREMA מדריך להנדסה רכבתית 1 ו-FLT:2 American Association of State Highway and Transport officials (AASHTO) קווים מנחים ל-PLT 3 מציעים מפרטים מקיף.

שיטות לשיפור וייצוב

כאשר הקרקעות הילידים אינן מספיקות, מהנדסים יכולים להשתמש בטכניקות ייצוב שונות כדי לשפר את התכונות שלהם.הבחירה של השיטה תלויה בסוג הקרקע, תקציב הפרויקט, לוח הזמנים של הבנייה, ואת מגבלות סביבתיות.

ייצוב מכני

ייצוב מכני כרוך בשינוי פיזי של מבנה הקרקע.השיטה הבסיסית ביותר היא קומפקטיות - אנרגיה מועדפת להגביר את צפיפות ולהפחית את הריקים. עבור אדמה cohesive, קומפקטיות בתוכן אופטימלי באמצעות רולרים כבדים היא סטנדרטית.במקרים מסוימים, הסרת עומסים עניים והחלפתו עם חומר גאומטרי מיובא (areplacement) הוא הפתרון אמין ביותר תחת טקסט של תת-קרקעי, למנוע אינטגרליכות מאוחר יותר, תוך כדי להפיץ את התערובת של כדוריות ולהפחית את הסגנית של לחץ דם מאוחר יותר.

ייצוב כימי

תוספים כימיים כגון ליאם ייצוב יעיל לחמר עם מפלסטיק גבוה: זה מגיב עם מינרלים כדי להפחית את הפלסטיות, להגביר את הכוח ולספק עמידות למים. Lime ייצוב יעיל עבור חימר עם מפלסטיק גבוה: זה מגיב עם מינרלים חימר כדי ליצור תרכובות מלטיות. Cement ייצוב הוא מהיר יותר ועובד היטב עבור חימרי פילאטיס ושפל.

המונחים: Vertical Drains

עבור חימר רך שבו התנחלויות העצירה צפויים, עומס עם מטען כדור הארץ יכול להאיץ את ההתנחלויות לפני מעקב אחר הבנייה. Wick ניקוז או ניקוז חול מותקנים אנכי לתוך שכבת החימר, מתן נתיב ניקוז למים פוחים, אשר מאיץ את הסגירה.הטעון הוסר ברגע שהניחה הרצויה מושגת.

בחירת סוג Soil Optimal עבור תנאים שונים

סוג הקרקע האופטימלי אינו רק נכס חומרי: תלוי בקטגוריית המסלול, נפח התנועה, מהירות, אקלים וגורמים כלכליים.

רכבת תחתית (Feight Rail)

רכבות מהירות גבוהה להטיל עומסים דינמיים גבוהים, נמוך דגימה הדורשים סובלנות הדוקה ביותר עבור גיאומטריה לעקוב אחר. עבור יישומים כאלה, תת-קרקעי אחיד, מצויד היטב עם פוטנציאל התנחלויות נמוך מאוד הוא חיוני. חצץ או סלע מומחץ, ממוקם מעל חול קומפקטי או חמור subl כיתה, הוא תקן Softs לעתים רחוקות מקובל ללא תחליף עמוק או עבור משא כבד, אשר לעתים קרובות ייצוב גבוה, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מהירויות גבוהות יותר של C הוא לעתים קרובות פחות גבוה יותר, 000 טמפרטורות גבוהות יותר, 000 טמפרטורות גבוהות יותר, 000 טמפרטורות גבוהות יותר, 000 קומפקטיות, 000 ייצוב, 000 קומפקטיות, 000 דחוסים, 000 קומפקטיות, 000 קומפקטיות, 000 קיבולת גבוהה טמפרטורות נמוכות יותר, 000 קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה , 000 קיבולת שטח קומפקטיות, 000 קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה קומפקטיות, 000 קומפקטיות, 000 דחוסים, 000 קיבולת גבוהה קומפקטיות, 000 קומפקטיות, 000 קיבולת גבוהה קיבולת שטח קומפקטיות, 000 דחוסים, 000 קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה קיבולת גבוהה דחוסה

גורמים סביבתיים

באזורים עקשניים, חימרים רחבים הם דאגה עיקרית: הם יבשים ויוצרים סדקים גדולים, ואז swell במהלך אירועי גשם נדירים. Lime ייצוב או חסמי לחות משמשים.באזורים permafrost, subgrad חייב להיות מתוכנן למנוע נפיחות; בידוד ושכבות קבר הם נפוצים.

ניתוח עלויות-Benefit Analysis

באמצעות סוג קרקע מעולה כגון חצץ מיובא עשוי להיות בעלות ראשונית גבוהה אבל להפחית תחזוקה ארוכת טווח. ולהיפך, טיפול חימר מקומי עם עלויות סיד פחות מעלה, אבל עשוי לדרוש מעקב תקופתי ניתוח עלות מחזור חיים (LCCA) צריך להשוות חלופות על פני חיי העיצוב (בדרך כלל 30-50 שנים). רבים בעלי רכבת עכשיו דורשים ניתוחים כאלה כדי להצדיק החלטות עיצוב תת-דרגתיות.

מסקנה

בחירת סוג הקרקע הנכון עבור יסודות מסלול רכבת היא החלטה הנדסית רב-פנים כי מאזן יכולת, התיישבות, ניקוז והתנגדות לאפקטים סביבתיים. בעוד שחצץ וסלע הם בדרך כלל המתאים ביותר בשל יכולות הכוח הגבוהות שלהם ויכולות ניקוז, הם לא תמיד זמינים או כלכלי.