Hay una serie de buenas razones por las que la capa de balasto debe drenarse libremente. El objetivo principal de que la capa de lastre sea de drenaje libre es, en cierto modo tautológico, mantener el agua fuera de la estructura de la vía.

¿Por qué es necesario? Bueno, hay dos razones subyacentes principales por las que no desea que haya agua en la estructura de su pista:

1. Tiende a deteriorar la geometría de la pista a través de varios mecanismos, lo que lleva a a velocidades más bajas, mayor riesgo de descarrilamiento y repavimentación de vías más costosa.

2. Tiende a provocar el deterioro de sus amarres (concreto, madera y acero), lo que significa que debe reemplácelos con más frecuencia.

Hay algunos mecanismos clave que causan el deterioro en la geometría de la pista:

1. Cuando el agua deja de moverse por el lastre deja de lavar la contaminación de los finos (por sedimentación local o por la rotura del propio lastre). El agua estancada tiende a unirse con los finos para crear una lechada de lodo que erosiona los lazos y redondea rápidamente las rocas de lastre.

   Esto es malo porque las rocas de lastre dependen de su forma irregular para proporcionar un sólido y capa estable; cuando son nuevas, las rocas de lastre pueden entrelazarse entre sí y alcanzar rápidamente un estado de energía más baja relativamente estable con características de alta resistencia. A medida que las rocas se redondean y son más pequeñas, se asientan más y se entrelazan menos, lo que reduce la resistencia general de la capa.

2. La acción de bombeo de los trenes que pasan sobre la capa de lastre cuando está la humedad tiende a introducir agua en las grietas del subbalasto, lo que puede hacer que el agua descienda hasta la base de la vía. De cualquier manera, tanto el subbalasto como la base tenderán a debilitarse cuando estén mojados, y la acción de la infiltración de agua también erosionará estas capas, lo que solo empeorará el problema.

3. En suelos con alta expansividad (en particular arcillosos), pueden variar volumétricamente de manera bastante sustancial cuando están húmedos en lugar de secos. Entonces, cuando la formación anteriormente seca se moja, puede levantarse, y luego, cuando se seca, se encoge nuevamente. Estos procesos no son uniformes y, por lo tanto, conducen a una geometría superior deficiente.

4. De manera similar, en áreas donde se encuentran temperaturas bajo cero, el agua del suelo se puede congelar; el hielo tiene una densidad más baja que el agua líquida, por lo que se agita y luego se encoge de nuevo cuando se derrite. El agua derretida también es un gran erosionador.

Por todas estas razones, nos gusta evitar que el agua entre en la formación (en la medida de lo posible) y drenarla rápidamente cuando llegue allí.

Me temo que no sé mucho acerca de la vía en placa, pero sospecho que, como especula, es relativamente impermeable al agua y tampoco especialmente susceptible a la erosión. y así la formación permanece seca incluso si la pista de losa sobre ella está prácticamente bajo el agua.

Para ambos tipos de vías, la respuesta es la misma: evitar que la vía se mueva como resultado de los ciclos de congelación y descongelación. La idea de la vía con balasto es que no se permita que el agua se acumule en el balasto si tiene un buen drenaje. La idea con pista sin lastre es que el hormigón redirija el agua para que el suelo inmediatamente debajo de él se mantenga seco, consiguiendo el mismo resultado.