К земляному полотну второго пути предъявляются более высо­кие требования, чем к земляному полотну новой железной дороги. Это объясняется тем, что после сооружения земляного полотна в пределах перегона и укладки верхнего строения второй путь пере­дается в постоянную эксплуатацию, минуя стадию временной экс­плуатации.

Поэтому он сразу же воспринимает расчетную нагрузку от пол­новесных поездов с большими скоростями движения. Это обстоя­тельство требует большей стабильности земляного полотна второ­го пути. Другой особенностью земляного полотна второго пути является необходимость надежного контакта с земляным полотном существующего пути и улучшения условий его эксплуатации.

Особое внимание при сооружении земляного полотна следует уделять обеспечению безопасности движения поездов по действую­щему пути в период строительства и безопасности производства строительных работ. При проектировании земляного полотна под второй путь осуществляют увязку с решениями по реконструкции и использованию земляного полотна существующей дороги с учетом следующих схем размещения второго пути:

Схема I — второй путь размещают на общем земляном полотне в одном уровне с существующим. Это основная схема, ее применя­ют обычно на участках с благоприятными инженерно-геологически­ми условиями (рис. 73).

До возведения земляного полотна удаляют растительный слой (дерн) с откоса существующего пути и основания присыпаемой на­сыпи. На засылаемом откосе существующей насыпи убирают бал­ластный шлейф и устраивают уступы шириной не менее 1 м с ук­лоном 0,01—0,03 в полевую сторону. При высоте досыпаемого гли­нистыми грунтами откоса насыпи более 8 м устраивают берму. Ширину бермы и крутизну откоса рассчитывают, при этом ширина бермы должна быть не менее 3 м.

Схема II — второй путь размещается в разных уровнях с дейст­вующим на существующем земляном полотне. По такой схеме со­оружают земляное полотно в местах реконструкции действующего пути.

Схема III — второй путь размещают на раздельном полотне. По такой схеме строят второй путь в пределах подходов к большим и средним мостам, на участках со слабым основанием и в других неблагоприятных инженерно-геологических условиях, когда не мо­жет быть гарантирована устойчивость существующего земляного полотна при его нормальной эксплуатации в период сооружения земляного полотна второго пути.

Схема IV — второй путь размещают на общем двухпутном по­лотне по новой трассе при обходе участков, неблагоприятных по инженерно-геологическим и другим условиям. Выбор схемы размещения второго пути обосновывается технико-экономическими рас­четами. Одно из основных условий, обеспечивающих высокое каче­ство сооружаемых насыпей второго пути, — уплотнение грунтов насыпи в процессе се возведения. Хорошее уплотнение насыпи пре­дотвращает оседание полевой бровки и откосов земляного полотна при эксплуатации.

Для грунтов насыпей вторых путей установлен коэффициент уп­лотнения, равный для верхнего метрового слоя насыпи 0,98 γ_mах, для остальной части насыпи — 0,95 ушах (γ_mах—максимальная плотность, г/см³; определяется методом стандартного уплотнения).

При проектировании второго пути следует максимально исполь­зовать существующие водоотводные, осушительные, укрепительные, защитные и другие устройства. Для того чтобы обеспечить механи­зированное производство земляных работ, необходимо при опреде­лении ширины присыпок учитывать габариты строительных и тран­спортных средств, а также организацию строительных работ в ус­ловиях эксплуатируемого земляного полотна существующего пути.

Верхний слой земляного полотна второго пути отсыпают из дренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации не ниже, чем у песчаного балласта существующего пути:

• при резко выпуклом очертании поперечного профиля основной площадки существующего земляного полотна;
• если у основной площадки земляного полотна поперечный ук­лон в сторону второго пути (рис. 74);
• если основная площадка существующего полотна деформирова­на и сложена загрязненным балластом.

Земляное полотно второго пути сооружают из местных грунтов до проектной отметки в том случае, если у основной площадки ук­лон (не менее 0,02) в сторону, противоположную второму пути (рис. 75).

Выполнение этих требований обеспечивает устойчивость земля­ного полотна, предотвращает образование застоя воды и увлажне­ния грунта на контакте существующего и присыпаемого земляного полотна.

Конструктивное назначение дренирующего слоя в верхней части насыпи второго пути состоит в отводе свободной воды из грунтов существующего полотна, которая накапливается при выпадении атмосферных осадков, проникающих через балластную призму.

К числу особенностей сооружения земляного полотна вторых путей относятся:

• производство работ в стесненных условиях;
• необходимость обеспечивать безопасность движения поездов по действующему пути и безопасность труда персонала, занятого на возведении земляного полотна.

Кроме общих мер безопасности при строительстве земляного полотна вторых путей, дополнительно должны быть выполнены следующие требования:

• с момента предупреждения, подаваемого сигналистам о подхо­де поезда, работу экскаватора, бульдозера и других машин на ус­тупе или в основании выемки на присыпаемой насыпи прекращать;
• стрелу экскаватора повернуть вдоль пути;
• ковш опустить на грунт;
• рабочих отвести в безопасное место;
• проверить состояние пути и соблюдение габарита.

С учетом выполнения этих дополнительных требований, особен­но при интенсивном движении поездов, производительность земле­ройных и землеройно-транспортных машин будет несколько сни­жаться в связи с технологическими перерывами в их работе для пропуска поездов по действующему пути.

Производительность машин:

П_эп = К_дП_э

где К_д — коэффициент, учитывающий снижение эксплуатационной производительности;

П_э — эксплуатационная производительность машин.

В зависимости от высоты насыпи и интенсивности движения поездов коэффициент К_д = 0,88—0,95. С учетом этого коэффициен­та определяют потребность в машинах и механизмах при раз­работке проекта производства земляных работ на конкретных объектах.

Основные способы возведения земляного полотна — автоэкскаваторный (иногда с применением скреперов) и поездная возка при отсыпке верхней части насыпи дренирующими грунтами. В зависи­мости от высоты насыпи возводят по однополосной и двухполос­ной схемам.

По однополосной схеме отсыпают насыпи высотой до 3 м при движении автомобилей-самосвалов к месту укладки грунта задним ходом на расстояние до 50 м (рис. 76). Автомобили-самосва­лы, бульдозеры и уплотняющие машины въезжают на насыпь по торцовой ее части, для чего насыпь отсыпают с продольным укло­ном не круче 0,1. Длина концевых захваток до 100 м, промежу­точных— не более 50 м. Насыпь возводят одновременно на двух захватках: на одной разгружают автомобили-самосвалы, на дру­гой разравнивают и уплотняют грунт.

Насыпи протяжением до 500 м начинают отсыпать с кон­цевых захваток 1 и 2, при отсыпке слоя на захватке 1 грунт разрав­нивают и уплотняют на захватке 2. Следующий слой отсыпают на захватке 2, а разравнивают и уплотняют на захватке 1. После от­сыпки насыпи на 1 и 2 захватках до проектных отметок начинают работу на смежных захватках 3 и 4 в порядке, указанном для пер­вых двух. В такой же последовательности выполняют работы на остальных захватках. На двух последних стыковых захватках насыпь возводят с подачей автомобилей-самосвалов по въезду, отсы­паемому одновременно с насыпью.

Насыпи большой протяженности отсыпают участка­ми по 450—500 м. В границах каждого участка насыпи отсыпают, начиная с концевых захваток, на стыке которых отсыпают одновре­менно съезд для кольцевого движения катков.

Для отсыпки на концевых и промежуточных захватках автомо­били-самосвалы разворачивают в уровне основания у начала за­хваток и задним ходом подают на насыпь по ее торцовой части. На стыковых захватках насыпь возводят с подачей автомобилей- самосвалов по въезду, отсылаемому одновременно с насыпью.

По двухполосной схеме (рис. 77) отсыпают насыпи высотой бо­лее 3 м с кольцевым движением или разворотом автомобилей-са­мосвалов на насыпи. Если проектная ширина насыпи недостаточна для двухполосного ведения работ, то ее можно временно увеличить. После возведения насыпи грунт с временного уширения срезают с откосов и укладывают в верхнюю часть отсыпаемой насыпи.

При грузоподъемности автомобилей-самосвалов 4,5 т и толщи­не отсыпаемого слоя 40 см ширина насыпи В₀ = 5,2 м, а при тол­щине 50 см B₀ = 5,05 м; при грузоподъемности автомобилей-само­свалов 7 т ширина насыпи соответственно должна быть 5,95 и 5,80 м. В продольном направлении насыпи делят на две полосы: на одной полосе производится разгрузка грунта, другая полоса служит для проезда автомобилей-самосвалов. Работы ведут одно­временно на двух захватках: на одной грунт разгружают, на дру­гой — разравнивают и уплотняют.

Выемки рекомендуется разрабатывать экскаваторами-драглай­нами одним или двумя уступами (ярусами) торцовым забоем. При автомобильной возке грунта автомобили-самосвалы устанавлива­ют в уровне стоянки экскаватора (рис. 78). Каждый следующий ярус разрабатывают драглайном, установленным на верхней пло­щадке яруса. Экскаватор работает челночным способом, грунт на­бирают ковшом сзади автомобиля-самосвала, установленного на расстоянии 2,5—3 м от откоса забоя на нижней площадке яруса. Автомобили-самосвалы подают в забой задним ходом, а при разра­ботке выемок, ширина которых достаточна для разворота маши­ны,— передним ходом с разворотом у места погрузки.

Особенностью возведения насыпей второго пу­ти на болотах является требование производить вытор­фовывание посекционно — 10—50 м в зависимости от глу­бины траншеи, плотности и устойчивости торфа. Это должно быть указано в рабочих чертежах. Траншеи засыпают с «головы», с уст­ройством через каждые 50 м разъездов для разворота и обгона автомобилей-самосвалов.

Верхнюю часть насыпи из дренирующего грунта отсыпают в за­висимости от предоставления «окон» для разгрузки землевозных поездов (вертушек) из думпкаров с первого действующего пути или комбинированным способом.

Комбинированный способ отсыпки применяют в том случае, если вертушки выгружают дренирующий грунт на соседних стан­циях или разъездах, а затем доставляют его автомобилями-само­свалами и отсыпают в верхний слой насыпи.

Для предотвращения засорения щебеночного балласта сущест­вующего пути дренирующим грунтом необходимо перед выгрузкой грунта из думпкаров откосную часть балластной призмы покрывать со стороны междупутья мешковиной, полиэтиленовой пленкой или щитами. После уборки грунта в насыпь второго пути защитное по­крытие используют на следующем участке.

Разгруженный дренирующий грунт планируют по всей ширине насыпи отвалом бульдозера, установленным под углом к оси трак­тора. Грунт уплотняют навесными на тракторах грунтоуплотняю­щими машинами или пневмокатками. Перед выводом землевозного поезда с перегона на раздельный пункт после разгрузки необходи­мо очистить от грунта борта думпкаров, концы шпал и рельсы с обеспечением габарита и привести землевозный поезд в транспорт­ное состояние.

При комбинированном способе доставки дренирующего грунта перегрузочные временные карьеры целесообразно размещать на раздельных пунктах со стороны второго главного пути, устраивая разгрузочный путь, если это возможно, на проектной оси главного пути.

Дренирующий слой насыпи высотой до 3 м отсыпают автовоз­кой по однополосной схеме, а насыпей высотой более 3 м — по двух­полосной. На 1 км расходуется дренирующего грунта от 3 до 6 тыс. м³.

Шлейфы и растительный слой срезают с откосов насыпей су­ществующего пути автогрейдерами, универсальными экскаваторами-планировщиками или бульдозерами, оборудованными откосни­ками. Эти работы должны выполняться до нарезки уступов.

Проектирование земляного полотна и разработка выемок всег­да представляют особую сложность при постройке вторых путей на тех перегонах, где встречаются скальные породы. Эта сложность обусловлена необходимостью предоставления «окоп» для производ­ства буровзрывных работ, которые управления железных дорог из-за большой интенсивности движения поездов предоставляют стро­ителям в ограниченном количестве и малой длительности. Поэтому на стадии разработки технического проекта следует рассматривать варианты обходов скальных выемок на раздельном полотне.

Скальные выемки создают разрыхлением породы взрывом с по­следующей разработкой грунта экскаваторами, оборудованными обычными ковшами или ковшами активного действия. Для рыхле­ния трещиноватых скальных пород до VI категории рекомендуются рыхлители на мощных тракторах (300—400 л. с.). При выборе спо­соба разработки скальных выемок учитывают геологическое строе­ние пород, слагающих выемку, ее глубину и протяженность, про­ектный поперечный профиль, а также возможность предоставления «окон» и их -продолжительность.

Основной технологической схемой является разработка скаль­ных выемок экскаваторами с обоих торцов на всю ширину и по всему поперечному сечению выемки с погрузкой породы в автомо­били-самосвалы при повороте стрелы экскаваторами на 180°. Ра­бота ведется двумя захватками: на одной захватке производят буровые и взрывные работы, на другой грузят породы экскавато­ром в автомобили-самосвалы.

Действующий рельсовый путь в выемке ограждают деревянным настилом. Попавшую на путь породу при взрывах убирают буль­дозерами. По опыту треста «Трансвзрывпром» в одно «окно» про­должительностью 3 ч можно в зависимости от характера скальной породы разрыхлить от 200 до 600 м³ грунта.