Влияние армирования геосинтетическими материалами на перераспределение вертикальных напряжений и повышение устойчивости основания в зоне рельсовых стыков

Аннотация

Рельсовые стыки являются наиболее напряжёнными зонами железнодорожного пути, где локализуются максимальные динамические нагрузки, что приводит к ускоренному износу балластного слоя и земляного полотна. В статье рассмотрено влияние армирования геосинтетическими материалами на перераспределение вертикальных напряжений в зоне рельсовых стыков при осевой нагрузке 25 тс. Проведены расчёты по трём сценариям: без армирования, с применением геотекстиля плотностью 400 г/м², а также с использованием геотекстиля 400 г/м² в сочетании с плоской георешёткой 40×40 мм.
Результаты показали, что применение геотекстиля снижает максимальные напряжения под шпалой на 15–20 %, а комбинированное армирование геотекстилем и георешёткой – на 25–30 %. На глубине до 0,8 м уменьшение напряжений составило 8–12 % и 15–20 % соответственно. Установлено, что экспоненциальная модель адекватно описывает закономерность затухания напряжений σ(z) с глубиной.
Практическая значимость работы заключается в обосновании конструктивно-технологических решений, направленных на повышение долговечности балластного слоя и земляного полотна, продление межремонтных сроков и снижение эксплуатационных расходов.