Download PDF

Problem posadowienia nasypów kolejowych na gruntach nienośnych oraz niestateczność istniejących nasypów, modernizowanych do wyższych kategorii obciążeń, cyklicznie powraca na biurka projektantów, inspektorów i osób zarządzających szlakami kolejowymi. Zgodnie z zarządzeniem ‘Id – 3 Warunki techniczne utrzymania podtorza’, konieczne jest, aby torowisko było dostatecznie trwałe i wytrzymałe dla określonych parametrów eksploatacyjnych linii kolejowej oraz nie ulegało trwałym i sprężystym odkształceniom, zagrażającym bezpieczeństwu ruchu.
W celu spełnienia tych wymogów, niezwykle ważnym jest możliwie dokładne rozpoznanie podłoża. Badania polowe i laboratoryjne pozwolą na dobranie odpowiedniego sposobu wzmocnienia, a dzięki zastosowaniu modeli numerycznych bazujących na potwierdzonych laboratoryjnie parametrach gruntowych – wzmocnienie gruntu będzie optymalne zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym.

Technologie wzmocnienia w budownictwie kolejowym

Z punktu widzenia geotechniki, budownictwo kolejowe jest bardzo wymagającym obszarem działania. Dobór technologii wzmocnienia, oprócz spełnienia warunków nośności i dopuszczalnego osiadania, podyktowany jest możliwościami technicznymi wykonania prac przy utrzymaniu ruchu na szlaku oraz ominięcia wszelkiego typu instalacji podziemnych i naziemnych. Przy budowie i modernizacji nasypów kolejowych stosujemy następujące metody wzmacniania podłoża:

  • Przemieszczeniowe Kolumny Betonowe CMC - traktowane jako wzmocnienie podłoża, odznaczają się stosunkowo małą podatnością na oddziaływania wywołane ruchem pociągów. Wykonywane są do poziomu warstwy gruntu nośnego;
  • Kolumny Kombinowane MCC - dedykowane są w szczególności dla miejsc, gdzie pod warstwą podbudowy torowiska występują względnie korzystne warunki gruntowe, a pod nimi zalegają grunty słabe, wymagające wzmocnienia;
  • Kolumny Żwirowe SC - oprócz poprawienia parametrów podłoża - przede wszystkim modułu odkształcenia i nośności granicznej - mogą również pełnić rolę drenów pionowych. Zastosowanie ich w wilgotnych gruntach spoistych znacznie przyspiesza konsolidację podłoża, zmniejszając osiadania oraz zwiększając współczynnik stateczności nasypów kolejowych;
  • Kolumny BMC – łączą zalety kolumn żwirowych i betonowych. Z jednej strony nie przesztywniają górnej strefy podłoża, a z drugiej nie stwarzają ryzyka wyboczenia lub wybrzuszenia kolumny. Zastosowanie kolumn BMC umożliwia optymalizację grubości warstwy przejściowej, przenoszącej obciążenia od ruchu pociągów na trzony kolumn.
  • Kolumny Podatne MSC - są zaawansowanym technologicznie rozwiązaniem kolumn cementowo-gruntowych, które ze względu na niewielkie gabaryty sprzętu z powodzeniem mogą być stosowane do wzmacniania istniejących nasypów z jednoczesnym utrzymaniem przejezdności sąsiedniego toru;
  • Kolumny DSM - metoda wzmacniania podłoża, gdzie materiałem wzmacniającym jest kompozyt cemento-gruntu. Wykonanie tych kolumn polega na wymieszaniu z gęstniejącym gruntem odpowiednio dobranego zaczynu cementowego-popiołowego.

Przykłady realizacji

- Modernizacja linii kolejowej E-65 na odcinku Warszawa-Gdynia, obszar LCS Działdowo,
- Modernizacja linii kolejowej Warszawa-Łódź, szlak Warszawa Włochy-Pruszków,
- Modernizacja linii kolejowej E-30/C-E30 odcinek Kraków-Rzeszów, etap III.