В статье рассматривается проблема определения характеристик балластных шлейфов на откосах длительно эксплуатируемого земляного полотна. Балластные шлейфы представляют собой насыпные техногенные грунты, зачастую выгружаемые на откос при проведении работ по ремонту пути. Развитые балластные шлейфы нередко вызывают сплывы откосов насыпей, однако их физико-механические характеристики в настоящее время изучены недостаточно. Выполненный комплекс полевых и лабораторных исследований с их дальнейшей камеральной обработкой позволил выделить три основных типа балластных шлейфов и определить их физико-механические характеристики. В качестве основных типов шлейфов на Западно-Сибирской железной дороге выделены следующие: загрязненный щебеночный балластный материал с песчано-глинистым заполнителем, загрязненный асбестовый балластный материал и щебеночный балластный материал, загрязненный песчаноглинистыми частицами и угольной пылью. По результатам проведенных исследований получены зависимости физических и прочностных характеристик от условного динамического сопротивления грунта. Полученные зависимости коэффициента пористости от динамического сопротивления описываются экспоненциальной функцией, зависимости прочностных характеристик от условного динамического сопротивления - линейной. Кроме того, в результате проведения экспериментальных исследований разработана методика определения характеристик балластных шлейфов динамическим зондированием в условиях Западно-Сибирской железной дороги. Разработанная методика позволяет определять характеристики соответствующих видов балластных шлейфов, необходимые для выполнения расчетов устойчивости. Предложенная методика была апробирована на железнодорожных объектах и показала высокую эффективность.
The article examines the problems of the long-exploited roadbed, one of the defects of which is the presence of ballast deposits on the slopes. Ballast deposits are bulk man-made soils, often unloaded on a slope during railway repair works. Developed ballast deposits often cause slopes of embankment slopes, but their physical and mechanical characteristics are currently insufficiently studied. The completed complex of field and laboratory studies with their further cameral processing made it possible to distinguish three main types of ballast deposits and determine their physico-mechanical characteristics. The main types of deposits on the West Siberian Railway are gravel-contaminated ballast material with sand-clay aggregate, contaminated asbestos ballast material and crushed ballast material contaminated with sandy-clay particles and coal dust. Based on the results of the studies, the dependences of physical and strength characteristics on the conventional dynamic soil resistance were obtained; dynamic probing tests were performed near field test points. The obtained dependences of the void factor on the dynamic resistance are described by an exponential function, the dependence of the strength characteristics on the conditional dynamic resistance is linear. In addition, as a result of the pilot studies, a technique has been developed for determining the characteristics of ballast deposits by dynamic sounding in the conditions of the West Siberian Railway. The developed technique allows determining the characteristics of the corresponding types of ballast deposits necessary to perform limit states calculations of the first and the second groups. The proposed methodology was tested at railway facilities and showed high efficiency.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.