Эффективность применения теплоизоляции земляного полотна на пучинистых участках железнодорожного пути

• Автор: Цигипов, Александр Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕII1ЫЙ УРОВЕЬ ПРИМЕ 1ЕИЯ ПРОТИВОПУЧИ1II1ЫХ УСТРОЙСТВ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

1.1 Причины пучинообразования на железнодорожном пути

1.1.1 Условия и характеристики пучения

1.1.2 Причины миграции влаги в промерзающих грунтах 1.2Мероприятия по устранению пучинных деформаций

1.2.1 Врезные подушки

1.2.2 Применение асбестовых отходов в накладных и врезных подушках

1.2.3 Гидроизоляция основной площадки

1.2.4 Осушение пучинистого фунта

1.2.5 Теплоизоляционные покрытия

1.3Борьба с пучинами на железных дорогах России 1.арубежный опыт борьбы с пучинами

2 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ БОРЬБЫ С ПУЧИ1II1ЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ С ПОМОЩЬЮ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА НА ЗАПАДНОСИБИРСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ
2.1 Характеристика участков укладки пенополистирола 2.2Методика расчетного обоснования параметров теплоизоляции
2.3 Технология усиленного капитального ремонта пути с укладкой пенополистирола
3 АБЛЮДЕНИЯ ЗА ПРОМЕРЗАИЕМ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАН 1ЫХ
ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ НА ОПЫТНЫХ УЧАСТКАХ
3.1 Методика наблюдений 3.2Результаты наблюдений
4 РАСЧЕТ ЮЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОМЕРЗЛ 1ИЯ ПОДРЕЛЬСОВОГО ОСНОВАНИЯ НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ
4.1 Методика расчетов
4.1.1 Математическая основа моделирования
4.1.2 Определение расчетных величин теплофизических характеристик фунтов
4.1.3 Определение расчетных величин климатических парамефов
4.1.4 Определение термического сопротивления теплообмену
4.1.5 Составление расчетной схемы 4.2Результаты расчетов
4.2.1 Моделирование процессов промерзания на ПК 3,
4.2.2 Исследование глубины промерзания подрельсового основания при различных сочетаниях природных факторов при помощи профаммы ЬесЫА
5 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ПУЧИННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ПУТИ В ЗАПАД ЮЙ СИБИРИ
5.1 Назначение оптимальной толщины теплоизоляционных покрытий 5.2Гехнологические требования по устройству покрытий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Однако при определенных условиях пучинистыми могут быть все фунты, исключая скальные. Хорошо дренирующие обломочные породы щебень, гравий, галька и т. Однако интенсивность их пучения различна и может зависеть от свойств грунтов, залегающих в зоне промерзания, их предзимней влажности, глубины залегания фунтовых вод и других факторов. Конструкция пути также оказывает влияние на величину пучения. Так, при прочих равных условиях, чем больше толщина балластного слоя, тем меньше пучение. В силу названных и других факторов в мерзлых фунтах под основной площадкой земляного полотна интенсивность происшедшего за зиму пучения различна по глубине и вдоль пути. Пучинную деформацию пути вызывает тот слой фунта в зоне сезонного промерзания, в котором интенсивность пучения резко отлична от пучения в других слоях. Такой слой может иметь большее или меньшее протяжение вдоль пути. Если протяжение небольшое и интенсивность пучения в пучинообразующем слое повышенная, то на пути возникает пучинный горб, при пониженной интенсивности пучения пучинная впадина. Аналогично можно пояснить и возникновение пучинного перепада. В решении прикладных задач не столько важно знать, какой фунт подвержен пучению, сколько степень его распученности. Для того чтобы выявить причину образования пучины вследствие неравномерного увлажнения однородных по составу фунтов, необходимо иметь функциональную зависимость возрастания интенсивности или величины пучения от изменения влажности фунта. Гр интенсивность равномерного пучения в точке, лежащей в м от места определения Гп. Согласно современным представлениям основное условие пучения любого фунта состоит в превышении объема замерзшей и незамерзшей воды, содержащейся в промерзающем фунте над объемом свободных от воды пор п того же фунта. Ду,0,Ул1п, 1. В этом случае, если при начальном влагосодержании распученность грунтов в том числе и песчаных может достигать 2. Отмеченное обстоятельство наглядно свидетельствует об офомном влиянии, которое оказывает мифация влаги на пучение фунтов. Исследованиями, проведенными А. Ф. Лебедевым 6, впервые экспериментально было доказано, что в талых фунтах перемещение парообразной влаги возможно под давлением дефицита упругости водяных паров, который возникает в результате колебаний температуры фунта. Как свидетельствуют исследования Пузакова 7, способность влаги мифировать в парообразном состоянии наиболее проявляется в промерзающих фунтах лишь при ее малом начальном содержании. К интересным выводам о фазовом составе мифирующей влаги пришел на основании опытов В. П. Титов 8. В воду, насыщающую тонкозернистый песок до капиллярного увлажнения, была добавлена радиоактивная сера , способная перемещаться с жидкой фазой. Исследования показали, что промораживание верхней части песчаной колонки с влажностью, меньшей, чем влажность капиллярного насыщения, вызывает увлажнение промерзающего песка вследствие перемещения влаги в парообразном состоянии. С переходом границы промерзания в капиллярную кайму в мерзлом слое появляется сераиндикатор, что указывает на перемещение воды в жидкой фазе. Автор исследования приходит к выводу, что при глубоком залегании или отсутствии фунтовых вод, когда фаница промерзания не достигает каймы капиллярного поднятия, морозная мифация влаги осуществляется за счет парообразной фазы, причем в этих условиях основная роль в процессе пучинообразования отводится паропроницаемости слоев промерзающего фунта. Накопление льда в фунте будет иметь место в том случае, если его паропроницаемость недостаточна для полной передачи пара, поступившего из нижележащих слоев в атмосферу, то есть при проницаемости фунта ниже дарси что соответствует коэффициенту фильтрации 8,6 мсутки. Наличие в фунте фавитационной или капиллярной воды, достигающей фаницы промерзания, вызывает мифацию влаги в жидком состоянии. Гравитационные воды перемещаются в фунтах под влиянием силы тяжести. В основе капиллярного механизма движения влаги лежат молекулярные силы, действующие как между молекулами жидкости, так и во взаимодействии ее с твердым телом.