Толщина балластного слоя

На первых русских дорогах толщина балласта до верха призмы достигала 60-80 см; под шпалой был слой песка не менее 30-40 см. Но позднее в погоне за снижением затрат началось уменьшение мощности слоя. В 80-е годы полная толщина слоя балласта кое-где доходила даже до 25 см, а в среднем составляла 30-35 см. Это обстоятельство в последнем десятилетии прошлого века привело к почти повсеместным повреждениям основной площадки земляного полотна. Появились балластные корыта, разжижения грунта, сплывы и прочие повреждения, борьба с которыми потребовала больших средств, но тем не менее далеко не во всех случаях позволяла избавиться от них.

Создавшееся положение дало, наконец, толчок к ограничению произвола в ослаблении балластной призмы. Однако выяснилось, что четкого представления о том, какой же должна быть толщина балластного слоя, не имели даже специалисты. На XIV съезде инженеров службы пути высказывались мнения, что для предохранения основной площадки земляного полотна от повреждений корытами необходима толщина балласта под шпалой не менее 43 см и даже до 84 см. Инженерный Совет М. П. С. в 1898 г. попытался обосновать более умеренное усиление призмы. По докладу Л. Ф. Николаи для интервала изменений осевой нагрузки 12-15 тс назначался ряд толщин от 32 до 49 см.

Инженерный Совет остановился на осевой нагрузке 14 тс. Для сухих выемок, насыпей высотой до 4,3 м и насыпей из песчаных грунтов независимо от высоты рекомендовалась толщина слоя под шпалой 38 см, для мокрых выемок и насыпей высотой более 4,3 м - 43 см. В Технических условиях^* [164] нормы снова были изменены. Толщина балластного слоя на перегонах от подошвы рельса устанавливалась не менее 0,25 саженей (около 53 см), так что под шпалой слой балласта составлял 35-37 см. Противоречия во взглядах на роль балласта и на требования к нему проистекали из многолетней недооценки распределительной и несущей функции этого элемента верхнего строения. Впрочем балласт в то время вообще не относили к верхнему строению. Он рассматривался особняком даже в специальных работах, посвященных улучшению балластного слоя [21], а инженеры, не занимавшиеся балластом, придавали ему второстепенное значение.

^* (Разработаны в 1898-1899 гг. членами Инженерного Совета М. П. С. Л. Ф. Николаи, Н. А. Белелюбским, Л. Н. Щукиным, Я. Н. Гордеенко.)

Расчетное определение толщины балластного слоя основывалось на представлении о постепенном распределении давления в сыпучем теле под определенным углом. Зная этот угол, можно было вычислить площадь загружения земляного полотна под каждой шпалой [22]. Идя обратным путем от известных размеров основной площадки, находили толщину балластного слоя. О величине угла судили ориентировочно, для расчетов принимались значения 45 или 60°. Однако подобные расчеты не получили значительного распространения.