Геология для строительства железных дорог

1. При прокладке новых путей для обоснования экономической эффективности и экологической безопасности новых маршрутов.

2. В случае необходимости реконструкции и оптимизации уже имеющихся путей.


Испытания позволяют решить следующие задачи:

1. оценить пригодность грунта в качестве естественного основания для прокладки железнодорожных путей;

2. исследовать физико-геологические процессы, которые могут повлиять на эксплуатационные характеристики инженерных сооружений;

3. разработать превентивные меры для обеспечения защиты всех элементов сооружения от воздействия негативных факторов.


После обоснования экономической необходимости прокладки железнодорожных линий и получения разрешительных документов на полевые испытания приступают к проведению изысканий. Проектирование железнодорожных путей начинается с обширных комплексных исследований территории, на которой они будут укладываться. Это важнейший этап строительства, обеспечивающий долговечность всех конструкций и их безопасную эксплуатацию.

Производство инженерно-геологических изысканий при подготовке к строительным работам по укладке железнодорожных путей должно быть согласовано с органами исполнительной власти субъектов РФ и зарегистрировано в соответствии с Градостроительным кодексом. Результаты инженерных изысканий должны быть представлены в виде технического отчета, оформленного в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.101-2020 и состоящего из текстовой и графической частей и приложений.

Качество, достоверность результатов испытаний и их полнота проверяются государственной экспертизой.

Объём и характер инженерно-геологических изысканий при планировании прокладки нового железнодорожного пути зависит от природных особенностей строительного участка и целей конкретного задания.

Инженерно-геодезические исследования необходимы для оценки природных (рельефа) и техногенных условий (надземных и подземных коммуникаций, ЛЭП, ЛС, существующих на данной территории зданий и сооружений) на участке пролегания линии железной дороги. С этой целью изучаются результаты изысканий на данном участке в предыдущие годы, материалы, полученные с помощью современных технологий и новейшего оборудования непосредственно на местности.

2. Инженерно-геологические изыскания направлены на определение трудных участков территории, например, это могут быть районы с угрозой подтопления, оползней, зоны повышенной трещевидности пород, то есть территории, подверженные влиянию активных геологических процессов.

3. Инженерно-гидрометеорологические изыскания определяют воздействие разницы температур и осадков на грунты.

4. Инженерно-гидрогеологические исследования устанавливают зоны распространения подземных вод и особенности поверхностных вод в целях предотвращения размывания земляного основания и коррозии металлических элементов железной дороги.

5. Инженерно-экологические испытания заключаются в оценивании состояния окружающей среды и прогнозировании возможных ее изменений под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения негативных воздействий.

6. Инженерно-геотехнические изыскания

Поскольку все части железной дороги расположены на земле, возникает необходимость изучения характеристик и расположения грунтовых массивов на территории с помощью буровых работ. Тип горных выработок и способ их проходки нужно выбирать в зависимости от вида и состояния залегающих грунтов.

Такие испытания преследуют несколько целей:

· определение геологического разреза и особенностей расположения грунтов;

· установление уровня залегания грунтовых вод;

· отбор образцов грунтов и проб воды для исследований в лабораторных условиях;

· произведение опытно-фильтрационных работ;

· определение границ зон с явными физико-геологическими процессами.

Инженерно-геотехнические изыскания включают в себя следующие стадии:

· исследуются физико-механические свойства грунтов и их состав;

· на основании этих сведений прогнозируются возможные изменения характеристик грунта под влиянием различных техногенных и природных факторов (изменение уровня влажности, температуры, суффозии, взаимодействия с грунтовыми водами, воздействие вибрации во время эксплуатации путей и т.д.);

· оценивание устойчивости склонов и откосов;

· исследование характеристик армированных грунтов (искусственных геотехнических массивов).

Земляное полотно вместе с балластным слоем обеспечивает устойчивость железнодорожного полотна при заданных нагрузках и скоростях движения поездов на протяжении всего срока его эксплуатации.

Для этого необходимо учитывать:

· нагрузки на грунт,

· уплотнение грунтов до нужного показателя в насыпях для определения допустимой деформации,

· устройство конструктивного слоя из дренирующих грунтов (чаще всего песка) для глинистых оснований на всю ширину земляного полотна.

Толщина такого слоя определяется видом грунта, его свойствами, глубиной промерзания и условиями эксплуатации.

· предотвращение деформаций пучинистых грунтов,

· отвод поверхностных и подземных вод от земляного полотна.

Оценку прочности оснований в мерзлых грунтах проводят в зависимости от их просадочности при оттаивании. Насыпи на болотистых основаниях определяются типом болота, его глубиной и уклоном минерального дна.

В любом случае при проектировании земляного полотна проводят расчеты для обеспечения его прочности и устойчивости, определяемых соотношением между нормальными (σ) и касательными (τ) напряжениями по формуле:

Превышение предельного сопротивления грунтами не допускается.

Вид грунта определяет уровень крутизны откосов, высоту насыпи и глубину выемок при создании земляного полотна:

7. Электрозондирование территории.

Геофизические исследования связаны с измерением параметров удельных электрических сопротивлений и скоростей прохождения упругих волн на характерных образцах, изучением геологического разреза возле опорных скважин и обнажений с целью получения эталонов для интерпретации измерений.

8. Лабораторные испытания физико-механических и химических свойств грунтов, грунтовых и поверхностных вод согласно требованиям соответствующих ГОСТов. Из каждого слоя грунта для изучения следует отобрать не менее шести образцов.

9. Обработка материалов и представление их в виде технического отчета.

10. Экспертная оценка заключения по результатам инженерно-геологических изысканий.

Устойчивость к деформации и прочность железнодорожного пути зависит в первую очередь от земляного основания, природных и техногенных условий участка, на котором он расположен. Тщательность комплекса исследований при проектировании железнодорожной линии позволит избежать роковых ошибок и разработать комплекс защитных мер для безопасной и долговременной эксплуатации сооружения.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.