естественный гравий и щебень, получен-
ные путем дробления горной массы.
Общие требования к рекомендуе-
мым материалам заполнителя изложены
в ГОСТ 8267-95. Прежде всего требуется,
чтобы морозостойкость щебня и гравия,
характеризующаяся таким числом ци-
клов замораживания и оттаивания, при
котором потери в процентной доле по
массе щебня и гравия не превышают уста-
новленных значений, должна соответ-
ствовать марке морозостойкости Е-150.
Щебень и гравий, соответствующие этой
марке, выдерживают 150 циклов замора-
живания — оттаивания при потере массы
не более 5 %. Содержание пылевидных
и 
глинистых частиц 
размером 
менее
0,05 мм и глины в комках в щебне и гра-
вии не допускается. Помимо предусмо-
тренных 
стандартами 
к 
заполнителю
фильтрующего 
бетона 
предъявляются
дополнительные требования (см. табл.).
От величины коэффициента по-
ристости бетона зависят размеры го-
ризонтальных и вертикальных филь-
трующих блоков и, в частности, их
толщина. Предварительные расчеты
показали, что величина коэффициента
фильтрации пористого бетона должна
быть около 1000 м/сут. На практике
максимальная 
величина 
градиента
напора ] = 1,0 может наблюдаться в
вертикальном фильтрующем блоке, а в
горизонтальных фильтрующих блоках
она будет всегда меньше единицы.
Определим, какой режим фильтра-
ции возможен в таком бетоне.
Ламинарная фильтрация в крупно-
пористом материале имеет место, если
соблюдать следующее условие [7]:
К, = К,› 
(5)
К 
@®
у
тде Ке — число Рейнольдса для рассматриваемого
фильтрационного потока;
и — скорость фильтрации в рассматриваемом жи-
вом сечении, см/с;
а, — расчетное значение диаметра фильтрацион-
ного хода, см;
» — кинематический коэффициент вязкости, см/С.
Величину а, вычислим по формуле
для определения коэффициентов филь-
трации несвязных грунтов при лами-
нарном режиме фильтрации [там же]:
_ |8:п’сК,
а’и— 
п:е 
› 
(5)
где К, — коэффициент фильтрации пористого
бетона при ламинарном режиме, см/с;
п — пористость бетона, в долях;
& — ускорение свободного падения, см/с?.
При рекомендуемом водоцементном
отношении В/Ц, равном 0,4, эффектив-
Материалы, технологии и конструкции
ная пористость бетона в среднем равна
0,25. При » = 0,015 см?/с, & = 981 см/с? и
К, = 1000 м/сут = 1,16 см/с, получаем:
2
— 
8-3,14” - 0,013:116 - 0,07 см.
и 
0,23.981
Примем среднюю величину гради-
ента напора в горизонтальных фильтру-
ющих блоках равной 0),13, а в вертикаль-
ных — равной максимально возможной
величине 1,0. Тогда скорости фильтра-
ции будут соответственно равны:
° в 
горизонтально 
фильтрующих
блоках / 
= К - ] = 1,16 - 0,13 = 0,15 см/с;
* в вертикальных ( = К - ] = 1,16 - 
1
= 1,16 см/с.
Число Рейнольдса в горизонтальных
фильтрующих блоках
0,15 
- 0,07
В. = о08 — 0,81,
116.0,07
а в вертикальных К.= ооа = 6,25
0,013
По формуле (6) вычислим критиче-
ское число Рейнольдса [там же]:
В т 861 % › 
(6)
где а,, — диаметр частиц в заполнителе бетона,
меньше которых в его составе содержится 17 %, см.
В щебне фракции 5-10 мм (ре-
комендуемая крупность) @; ® 0,6 см;
а,=0,07 см; п = 0,23. В этом случае
В, = 8,6 : 0,23 : |2*® = 5,8.
0,07
Таким образом, в рассматриваемой
нами конструкции балластной призмы
с 
включением блоков бесполостного
дренажа будет иметь место практически
только ламинарный режим фильтрации.
При этом лабораторные исследования и
гидравлические расчеты 
существенно
упрощаются.
Укрепление откосов
Плиты из пористого бетона могут слу-
жить для укрепления неустойчивых отко-
сов. Например, в Белоруссии такие плиты
небольших размеров были успешно при-
менены для крепления откосов осуши-
тельных канав, под стыками бетонных
креплений напорных откосов и Т. д.
Однако в случае использования бес-
полостного дренажа и фильтрующих бло-
ков в конструкции пути в связи с вибро-
динамическими нагрузками от подвиж-
ного состава возникают дополнительные
требования как к материалу блоков, так
и к геотекстильным материалам [8]. Ста-
новится необходимым проведение лабо-
раторных и натурных дополнительных
исследований с целью разработки нор-
мативной документации, определяющей
требования как к материалу дренирую-
щих блоков, работающих в конструкции
пути, так и к их параметрам.
Внедрение 
бесполостного 
дрена-
жа, выполненного из материала с за-
явленными выше характеристиками, в
конструкцию железнодорожного пути
позволило бы существенно повыситьЬ
степень ее надежности в целом.
Литература
1. Штыков В. И. Бесполостной дренаж,
его расчет и 
перспективы примене-
ния // Проблемы и перспективы раз-
вития мелиорации водного и лесного
хозяйства. Сб. науч. трудов под ред.
Г.А. Романенко. М., 2004. С. 104-114.
2. 
Штыков В. И., Булганин Е. В. Гидравли-
ческий расчет безуклонных бесполост-
ных дрен трапецеидального попереч-
ного сечения // Известия ВНИИГ им.
Б. Е. Веденеева. 2008. Т. 252. С. 35-59.
5. Гордиенко С. Г., Штыков В. И. Опыт и
перспективы применения бесполост-
ного дренажа в системах инженерной
защиты территорий и объектов // Мат-
лы У! Междунар. конф. «Акватерра-
2005». СПб., 2005. С. 182-184.
4. Штыков В. И. Гордиенко С. Г. Бесполост-
ной дренаж: гидравлическое обосно-
вание, расчет и эффективность дейст-
вия. СПб.: Изд-во ГНЦ «СевНиИИГиМ»,
1997. 224 с.
5. Штыков В. И., Козлова А. В. Гидравли-
ческий расчет бесполостного пласто-
вого дренажа при грунтовом напорном
питании // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Ве-
денеева. 2007. Т. 247. С. 84-90.
6. Блажко Л. С., Штыков В. И., Черня-
ев Е. В. Патент на полезную модель
No 118640 «Железнодорожный путь».
7. Применение модели криволинейных
фильтрационных ходов к определению
фильтрационных 
свойств 
зернистых
материалов // Известия ВНИИГ им.
Б. Е. Веденеева. 1988. Т. 209. С. 75-79.
8. Блажко Л. С., Штыков В. И. Работа гео-
текстиля в конструкции верхнего стро-
ения пути // Наука и транспорт. 2009.
С. 60-64.
Таблица 1. Дополнительные требования к заполнителю бетона
Характеристики
Предел прочности при сжатии породы
Показатель угловатости зерен
Адгезионная характеристика по толщине
слоя цементного теста, мм
Модуль упругости материала заполнителя
Оптимальные значения
Не менее 6 величин марки бетона
Не более 10
0,10-0,15
(100-300) - 103
55