Цель: Исследование прочностных и деформативных свойств базальтового щебеночного балласта в зависимости от его зернового состава необходимых для последующей оценки несущей способности и деформативности балластного слоя железнодорожного пути. Методы: Определение механических свойств щебеночного балласта из базальтовой горной породы осуществлялось в камере трехосного сжатия в которой моделировалось напряженное состояние, приближенное к реальным условиям эксплуатации. В процессе испытаний определялись зависимости осевой и объемной деформаций от девиатора напряжений. В работе использованы методы статистической обработки результатов испытаний и регрессионного анализа. Результаты: По данным статистической обработки результатов лабораторных испытаний определены основные характеристики прочности базальтового щебеночного балласта, а также модуль деформации и коэффициент Пуассона в зависимости от его зернового состава. Практическая значимость: Результаты исследования позволяют сформулировать рекомендации в части зернового состава щебеночного балласта из базальта, применяемого на участках особогрузонапряженного движения поездов.
Железнодорожный путь, базальтовый щебень, щебеночный балласт, балластная призма, прочностные свойства щебня, деформативные свойства щебня, зерновой состав щебеночного балласта
1. Технические условия на работы по ремонту железнодорожного пути // Утверждены Распоряжением ОАО «РЖД» от 18 января 2013 г. № 75р. — М., 2013.
2. Протокол совещания в Министерстве промышленности и торговли Российской Федерации от 30.08.2018 г. № 56-МД/20.
3. ГОСТ 7392—2014. Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2015. — 32 с.
4. Месторождения, базальтовые карьеры на территории России. Химический анализ горных пород. — URL: http://matrix-composite.com/ru/basalt-insulation/raw-materials/.
5. BS EN 13450:2013. Aggregates for railway ballast, The British Standards Institution, 2013. — 38 p.
6. PD 6682-8:2004. Aggregates. Aggregates for railway ballast. Guidance on the use of BS EN 13450, 2004. — 18 p.
7. DIN EN 13450—2013. Aggregates for railway ballast; German version EN 13450:2013, 2013. — 34 p.
8. AREMA 2020. Manual for Railway Engineering. — 2020. Vol. 1. Track.
9. ГОСТ 12248.3—2020. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости методом трехосного сжатия. — М.: Стандартинформ, 2020. — 27 с.
10. Иванов П. Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений / П. Л. Иванов // Уч. для гидротехн. спец. вузов. — М.: Высшая школа, 1985. — 352 с.
11. Прокудин И. В. Прочность и деформативность железнодорожного земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку: дисс. … д-ра техн. наук / И. В. Прокудин. — Л., 1982. — 455 с.
12. Цытович Н. А. Механика грунтов / Н. А. Цытович. — М.: Гос. изд-во лит-ры по стр-ву, архитектуре и строит. матер., 1963. — 4 изд., перераб. и доп. — 637 с.
13. Indraratna В. Implications of ballast breakage on ballasted railway track based on numerical modelling / В. Indraratna, S. Nimbalkar // 13th International Conference of the International Association for Computer Method and Advances in Geomechanics, Sydney, Centre for Infrastructure Engineering and Safety, 2011. — Рp. 1085–1092.
14. Ionescu D. Evaluation of the engineering behaviour of railway ballast / D. Ionescu // PhD thesis, Wollongong: University of Wollongong, 2004. — 440 p.
15. Neuhold J. Analysis of railway ballast pollution in regard to traffic load and mechanical impacts / J. Neuhold, M. Landgraf // ETR, International Edition. — 2020. Vol. 11. — Pp. 24–28.
16. Прочностные и деформационные характеристики балласта в процессе абразивного износа его частиц // Железные дороги мира. — 2008. — № 1. С. 72–77.
17. ГОСТ 20522—2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. — М.: Стандартинформ, 2012. — 16 c.
18. Мирный А. Ю. Исследования дилатансии в дисперсных грунтах и методы ее количественной оценки / А. Ю. Мирный // Инженерная геология. — 2019. Т. XIV. — № 2/2019. — С. 34–43.
19. Чему Ж. Исследование работы железнодорожного балластного слоя и разработка рекомендаций по увеличению срока его службы: автореф. дисс. … канд. техн. наук / Ж. Чему. — СПб.: ПГУПС, 1997. — 30 с.
20. Попов С. Н. Балластный слой железнодорожного пути / С. Н. Попов. — М.: Транспорт, 1965. — 183 с.
21. Бельтюков В. П. Оптимизация системы содержания верхнего строения железнодорожного пути: дисс. … д-ра техн. наук / В. П. Бельтюков. — СПб.: ПГУПС, 2018. — 318 с.
22. Araya А. А. Investigation of the resilient behavior of granular base materials with simple test apparatus / A. A. Araya, M. Huurman, A. A. A. Molenaar, L. J. M. Houben // Materials and Structures. — 2012. — Vol. 45. — Pp. 695–705.
23. Соловьев В. В. Размеры двухслойной балластной призмы на участках обращения поездов с осевыми нагрузками 250–270 кН: дисс. … канд. техн. наук / В. В. Соловьев. — Л.: ЛИИЖТ, 1990. — 143 с.
24. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности // Утв. распор. ОАО «РЖД» от 22.12.2017 № 2706/р. — М.: ОАО «РЖД», 2017. — 97 с.
