При сооружении земляного полотна нарушается устойчивое положение грунтов. В выемках обнажаются глубокие горизонты материнских пород, а насыпи возводятся из грунтов с нарушенной структурой. Все это создает условия для разрушения поверхностей откосов земляного полотна под воздействием природных факторов— атмосферных осадков, замерзания и оттаивания, сильных ветров и др.
Водная эрозия часто разрушает грунт в откосах, что нарушает целостность и проектное очертание земляного полотна. Это способствует возникновению деформаций полотна и потере его устойчивости, а в некоторых случаях может создаваться угроза безопасности движения поездов. Эрозионные процессы на неукрепленных откосах обычно имеют незатухающий и даже прогрессирующий характер во времени, что требует обязательного срочного укрепления откосов.
Наилучший способ укрепления откосов — устройство дернового покрова из многолетних трав, состоящего из трех биологических видов: злаковых рыхлокустовых, злаковых корневищевых, бобовых стержнекорневых. К рыхлокустовым злаковым относятся травы овсяница луговая, житняк, пырей, райграс и др.; к корневищевым— костер безостый, овсяница красная, мятлик луговой; к бобовым— люцерна, клевер, экспарцет, донник.
Откосы планируют автогрейдерами мощностью 110—150 л. с. или бульдозерами, оборудованными откосниками-удлинителями при рабочих отметках насыпей и выемок до 3,5 м; при более высоких отметках — экскаваторами с двухотвальным планировщиком или ковшом драглайна, а также универсальными экскаваторами с телескопической стрелой.
Автогрейдерами или бульдозерами с откосниками откосы планируют в два приема: сначала верхнюю часть откоса при движении машины по основной площадке, затем после перестановки откосника в верхнее положение — нижнюю часть; срезанный грунт планируют на берме. Для получения ровной поверхности и необходимой крутизны откоса делают несколько проходок машины по одному следу.
При планировке откосов экскаватором с телескопической стрелой (рис. 59) экскаватор ставят на основную площадку насыпи или на берму выемки и планируют верхнюю часть откоса движением ковша снизу вверх. Нижнюю часть откоса планируют аналогично, только ковш двигают сверху вниз. При этом экскаватор должен находиться на берме насыпи или на основной площадке выемки.
Грунт толщиной до 20 см срезают планировочным отвалом, при большой толщине слоя — ковшом емкостью 0,25—0,4 м3.
Кюветы в выемках устраивают кюветокопателем ЭТУ-354 или универсальным экскаватором-планировщиком с профилирующим ковшом. Если нет таких экскаваторов, то профилирующий ковш можно навесить на экскаватор с обратной лопатой.
Укреплять откосы земляного полотна можно двумя способами: механизированным посевом многолетних трав по предварительно нанесенному на откосы растительному грунту с содержанием гумуса не менее 2% или разрыхленному торфу в смеси с грунтом или песком; гидропосевом многолетних трав без нанесения растительного грунта.
При механизированном способе растительный грунт наносится на откосы земляного полотна слоем толщиной 10—15 см. Посев трав и внесение удобрений производится травосеятельным агрегатом ЦНИИС (рис. 60) или гидросеялкой. Этот способ целесообразен, если есть в наличии растительный грунт или торф, а также, если гидропосев не обеспечивает создания надежного дернового покрова в короткие сроки. Например, не рекомендуется гидропосев без растительного грунта при укреплении откосов земляного полотна в сильно пылеватых глинистых грунтах в районах сурового климата Сибири, а также откосов насыпей, возведенных способом гидромеханизации из песчаных грунтов и в районах засушливого климата и некоторых других.
Гидропосев заключается в нанесении на откосы земляного полотна рабочей смеси, состоящей из семян многолетних трав, минеральных удобрений, мульчирующих и пленкообразующих добавок и воды. Мульчирующие и пленкообразующие добавки создают на откосе благоприятный для произрастания и развития трав влажностно-температурный режим и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии.
В качестве мульчирующих добавок рекомендуются древесные опилки, просеянные через сито, или рубленая солома, а в качестве пленкообразующих — латекс или битумная эмульсия. Латекс — промежуточный продукт, образующийся при изготовлении синтетического каучука. На 1 м2 откоса требуется около 400 г опилок, 40—50 г латекса и 5 л воды.
Приготовление и нанесение рабочей смеси на откосы производят гидросеялками, на которых установлены гидромониторы. Заправку цистерны гидросеялки начинают с засыпки семян трав, минеральных удобрений, мульчирующих добавок. Затем насосом гидросеялки в цистерну закачивают пленкообразующие добавки и воду. Перед нанесением смеси на откосы ее перемешивают в цистерне в течение 3—5 мин специальным рабочим органом. Откосы при помощи гидромонитора покрывают смесью при движении гидросеялки по берме пли основной площадке земляного полотна с нижней и верхней стороны (рис. 61).
Подготовку материалов к посеву и заправку гидросеялки осуществляют на специальной передвижной базе, в состав которой входят складские помещения для хранения семян и удобрений, емкости для пленкообразующих материалов, дробильная установка для измельчения соломы (в районах, где нет опилок). Средняя производительность гидросеялки около 4000 м2/смена.
Для укрепления откосов земляного полотна гидропосевом с уложенного пути используют подвижной состав с цистерной и гидро- сеялкой, установленной на платформе.