Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Раздел 7. Защита дорог от снежных заносов
а) Классификация снежных осадков Снежные отложения на дороге возникают в результате различных снежных явлений, которые по своим признакам делятся на: - Спокойный снегопад - происходит выпадение снега из Снегопады характеризуются интенсивностью (количеством осадков, выпадающих в единицу времени) и продолжительностью. - Метели - перенос ветром снега над поверхностью земли. Верховая метель - метель, при которой происходит перенос снега при слабом ветре (2-3 м/с) без перемещения по поверхности снежного покрова ранее выпавшего снега. Низовая метель — метель, при которой происходит перенос ветром частиц ранее выпавшего снега с поднятием снежных частиц над поверхностью снежного покрова до нескольких метров. Такая метель наблюдается при ветре достаточной силы (более 5 м/с) и сухом состоянии поверхности снежного покрова. Общая метель — метель, при которой одновременно происходят выпадение снега из облаков и перемещение ветром уже упавших снежинок. Поземка - перенос ветром частиц ранее выпавшего снега непосредственно по поверхности снежного покрова без выпадения снега из облаков. При поземках высота поднятия снега над уровнем снежного покрова до 0, 5 м. Буран (пурга) — перенос снега при скорости ветра более 20 м/с. - Обрушение снега с горных склонов в виде лавин. равномерные отложения, имеющие небольшую толщину и плотность. Метели (поземка, низовая, буран) вызывают образование заносов - отложения снега большой толщины и повышенной плотности. Обрушения снега с горных склонов в виде лавин вызывают образование снежных завалов, имеющих очень большие объемы и состоящих из плотного снега, иногда смешанного со льдом, в отдельных случаях и с камнями. Плотность слоя свежевьшавшега снега в зависимости от формы выпадающих снежинок: • рыхлый свежевьшавший - 0, 06 - 0, 08 г/см3 • рыхлый свежий хлопьями - 0, 04 - 0, 07 г/см3 • рыхлый свежий средними снежинками - 0, 08 - 0, 12 г/см3 • рыхлый свежий крупинками - 0, 13 г/см3 • рыхлый свежий мелкими крупинками - 0, 08 -0, 16 г/см Плотность слоя свежевьшавшего снега в зависимости от силы ветра при его выпадении: • в тихую погоду - 0, 04 - 0, 07 г/см3 • при легком ветре — 0, 04 - 0, 18 г/см3 • при среднем ветре - 0, 12-0, 18 г/см3 • при сильном ветре - ОД 5 - 0, 20 г/см Плотность снежного покрова с течением времени под влиянием собственного веса, давления вновь образующихся слоев и уплотняющего действия ветра постепенно увеличивается и к концу зимы достигает в среднем 0, 30 г/см3. 6) Виды снегозащитных средств Снежные отложения на дороге образуются в результате прохождения снегопадов или метелей. Отложения от спокойных снегопадов имеют в основном высоту 5-10 см, редко 15 см и еще реже до 35 см, Снегоотложения от метелевого переноса снега могут достигать большой высоты, измеряемой метрами. Величина снега-отложений зависит от объема снегоприноса. Наибольшую опасность представляют метелевые снегоотложения. Все мероприятия, обеспечивающие снегонезаносимость дорог во время метелей, основываются на прогнозе возможных объемов снегоприноса к снегозаносимым участкам дороги за зиму, за одну метель и возможных объемов снегоотложений на конец зимнего периода или одной метели. Для обоснованного решения вопросов о снегозащитных мероприятиях необходимо определить ряд расчетных параметров (Приложения А и Б): • расчетный объем снегоприноса к снегозаносимым участкам • расчетный объем снегоотложений у снегозащиты к концу • расчетную метель и ее основные параметры: объем снего • объем снегоотложений от расчетного снегопада. Защита дорог от снежных заносов осуществляется с помощью постоянной или временной снегозащиты. К постоянной снегозащите относят снегозащитные лесополосы и постоянные заборы, К временной — снегозадерживающие щиты, снежные траншеи, валы и т.д. Постоянные снегозадерживающие устройства следует проектировать на расчетный объем снегоотложений к концу зимнего периода или на расчетную метель, имеющую объем снегоприноса больший, чем объем снегоотложений в конце зимнего периода. Это возможно за счет разности плотности снегоотложений в конце зимнего периода (до 0, 25-0, 30 т/м3) и в снегоотложениях от свежепринесенного снега. При этом необходимо учитывать объем снегоотложений от снегопада. Возможный объем снегоотложений от расчетного объема снегоприноса в конце зимы определяют с учетом коэффициента потерь снега от испарения и таяния во время оттепелей и увеличения плотности в снегоотложениях к концу зимнего периода (Приложение Б). Временные снегозащитные устройства следует проектировать на расчетную метель, так как после отработки временной снегозащиты предусматривается ее восстановление. По принципу воздействия на снеговетровой поток снегозащитные устройства подразделяют на: • снегозащитные средства снегозадерживающего действия, • снегозащитные средства снегопередувающего действия, • снегозащитные средства, полностью изолирующие объекты 18 Наибольшее распространение на автомобильных дорогах получили устройства снегозадерживающего действия. в) Снегозащитные лесные полосы Наиболее надежным, экологически оправданным видом защиты снегозадерживающего действия являются снегозащитные лесные полосы. Снегозащитная полоса должна иметь плотную (непродуваемую) конструкцию. Обязательным элементом каждой полосы должна быть густая двухрядная кустарниковая опушка. Конструкция снегозащитной полосы определяется типовой схемой, на основе которой выбирается рабочая схема полосы для каждого конкретного случая (рис. 2), Рабочую схему составляет проектная организация. Она определяет состав древесных и кустарниковых пород, их размещение по рядам, а также количество рядов, ширину междурядий и размещение растений в рядах. Расстояние между соседними рядами деревьев и кустарников в лесной полосе принимается: в благоприятных лесорастительных условиях- 2, 5 м, а в тяжелых условиях — 3, 0-3, 5 м. Расстояние между растениями в ряду допускается в пределах 0, 5- 1, 0 м, Расстояние от бровки земляного полотна до придорожной снегозащитной полосы, ширина лесных полос и величина разрывов между полосами при объемах снегоприноса до 250 м3/м определяются по табл. 5. Таблица5 Размещение лесных полос в зависимости от объема снегоприноса
Рис. 2. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегопереноса (м*/м): а-до 25; б-до 50; в-до 75; г-до 100; д-до 125; е~до 150; ж-до200; з-до250 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
низкие кустарники -
Высокие кустарники В связи с возможностью переноса снега под углом по отношению к оси дороги снегозащитные лесные полосы устраивают длиннее защищаемого участка на 50-100 м. В условиях снегоприноса более 100 м3/м эта величина должна быть обоснована расчетом для ветров под углом более 30е с учетом расстояния между лесной полосой и защищаемым участком дороги. Для обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне снегозащитные полосы размещают в соответствии с рис. 3. Расчетные расстояния видимости поверхности дороги (L. L) должны соответствовать расчетным скоростям движения на пересекающихся дорогах, и принимаются по табл. 6» а ширина примыкающей к дороге полосы, обеспечивающая боковую видимость (L6), должна составлять 25 м (от кромки проезжей части) для дорог I—III категОрИй и 15 м - для дорог IV-V категорий. При большой длине снегозащитной полосы, создаваемой на сельскохозяйственных угодьях, необходимо предусматривать технологические разрывы по 10-15 м через каждые 800-1000 м для прохода сельскохозяйственных машин. В случаях, когда существующая снегозащитная полоса не удовлетворяет нормам по конструкции, составу пород, размещению и другим признакам и в результате не ВЫПОлняет свои снегозащитные функции, должны быть предусмотрены мероприятия по ее усилению путем увеличения ширины или создания дополнительных полос, 19 Типовые схемы размещения дополнительных полос в сочетании с усилением существующих придорожных посадок принимают в соответствии с объемом снегоприноса (рис. 4).Величина параметров £ х, £ 2 и dзависит от ширины существующей полосы С, ее расстояния до дорога £ и ширины дополнительных лесных полос. Таблица 6 Расчетные расстояния видимости поверхности дороги , м
Рис. 3, Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях автомобильных дорог Ассортимент древесных и кустарниковых пород и их размещение в дополнительных лесных полосах и при уширении существующих насаждений принимают в соответствии с изложенными выше рекомендациями по созданию новых снегозащитных полос. Создание новых снегозащитных насаждений и посадка дополнительных лесных полос осуществляются по специальным 20 проектам, а поддержание работоспособности существующих посадок осуществляется рубками ухода. Если снегозащитные лесные полосы не вступили в работу или их применение невозможно по поч-венно-климатическим или другим условиям, необходимо использовать снегозащитные устройства или защиты из снега. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: ■ низкорослые кустарники яизкнфоюшс цереаьх - кисок»; кустарники шсогокровные дерева
- лесная волоса, требующая усиления В местности с интенсивной метелевой деятельностью рекомендуется применять заборы. Заборы могут быть снегозадерживающего действия и снегопередувающего действия. Надежным средством защиты дорог от снежных заносов являются снегозадерживающие заборы - устройства капитального типа с большой затратой материалов и высокой стоимостью. Поэтому постройку заборов обосновывают экономически. Заборы могут быть сплошными и решётчатыми, деревянными, железобетонными или комбинированными. Сплошные заборы собирают меньше снега, чем решётчатые, поэтому они применяются только в том случае, когда требуется одностороннее задержание снега. В зависимости от объёма приносимого к дороге снега снегозадерживающие заборы устраивают высотой от 3 до 5 м. Высоту забора определяют в зависимости от объема снего-приноса и высоты снежного покрова в данной местности; где- высота забора, м;
— объем снегоприноса, м3/м; 21 Нсп - средняя многолетняя наибольшая высота снежного покрова в данной местности, м. Не рекомендуется делать заборы выше 5 м. Если по расчету требуется большая высота, то устраивают два и более рядов заборов. Общая снегосборная способность заборов, поставленных в несколько рядов, определяется по формуле Q = P-(n-l)-H3-* + K, -H3², где Q — объем задерживаемого снега у многорядных защит, м3/м; р - коэффициент заполнения снегом пространства между рядами (при расчетах можно принимать р =0, 8); п - количество рядовзаборов; Н3 - высота забора, м; £ - расстояние между рядами заборов (следует принимать в пределах 30 Нз), м; К, - коэффициент, равный 8, 0. При устройстве решётчатых заборов для уменьшения их заносимости, а также увеличения снегосборности, оставляют просветы между землёй и нижней панелью забора, а также и между панелями. Высоту просветов в зависимости от общей высоты забора можно проектировать до 0, 5 - 0, 8 м. Расстояние от линии защиты до бровки земляного полотна должно составлять от 15 до 25 высот забора в зависимости от просветности обрешетки конструкции (от 35% до 50% соответственно), Если по местным условиям нельзя удалить забор на указанное расстояние, допускается сокращение расстояния до 10 высот забора при уменьшении просветности его решетки до 30%. Для лучшего использования снегозадерживающей способности заборов и предотвращения повреждений, особенно при весенней осадке снега, заборы, особенно деревянные» наиболее правильно располагать перпендикулярно к направлению господствующих ветров» если даже при этом заборы будут расположены по отношению к дороге под тем или иным углом. Деревянные снегозадерживающие заборы рекомендуется применять трех типов; I - двухланельные высотой 4 м, высота продуваемых проемов II - двухланеяьные высотой 5 м, высота продуваемых проемов III - однопанельные с увеличенной просветностью высотой 22 Рис. 5. Рекомендуемые типы снегозадерживающих заборов: 1 - противопучинные анкеры (брусок 10*14 см или пластины длиной 50 см) (размеры даны в см) 23 Железобетонные снегозадерживающие заборы долговечнее деревянных. Они выполняются из сборных железобетонных элементов (рис. 6). Для повышения эффективности их работы необходимо предусмотреть устройство разрывов в обрешетке, как в заборах, изготовляемых из дерева. Можно применять смешанные конструкции, состоящие из железобетонных стоек и деревянных панелей. Рис. б. Железобетонный снегозадерживающий забор (размеры даны в мм) Железобетонные панели изготовляют на строительных площадках, а монтируют (путем закладки в пазы) на заранее установленных стойках. Ямы под стойки копают ямокопателем, а устанавливают стойки и монтируют панели при помощи передвижного крана. Заборы снегопередувающего действия увеличивают скорость снеговетрового потока при его прохождении над дорогой, что предовращает образование на ней снежных отложений. Заборы снегопередувающего действия рекомендуется применять при соблюдении следующих условий; при объеме снего- 24 приноса более 300 м3/м, направлений господствующих ветров под углом от 50° до 90° к оси дороги и сухом, легкоподвижном снеге. Наибольший эффект эти сооружения имеют в открытой беалесной местности. Защищать заборами снегопередувающего действия можно выемки глубиной до 5 м, низкие насыпи, нулевые участки и полувыемки-полунасыпи на косогорах, если уклон косогора не превышает 45°. Основными параметрами заборов снегопередувающего действия, влияющими на их аэродинамические характеристики» являются: общая высота забора, Нз, высота продуваемого проема, h (до 40% Н3), высота ветронаправляющей панели, hn (до 60% Н3), угол наклона панели к горизонту, ос (90°), общая высота забора 5-8 м (рис. 7, 8). Заборы снегопередувающего действия необходимо располагать на расстоянии 0, 8 м от кромки проезжей части. Их строят из дерева или делают сборными из железобетона. Заполнение деревянных зазоров рекомендуется делать вертикальным. Наиболее распространены следующие типы снегопере-дувающих заборов (табл. 7). Таблица7 Характеристика снегопередуваюших заборов
Рис, 7. Снегопередувающие деревянные заборы (размеры даны < у мм)
(размеры даны в см) е) Временные снегозащитные устройства В случае невозможности размещения на прилегающих к автомобильной дороге землях постоянных средств снегозащиты или при невозможности усиления существующих, а также во всех случаях, когда это экономически оправдано, следует использовать временные снегозадерживающие устройства: снегозадерживающие щиты, траншеи, снежные стенки и т.д. Они могут применяться в качестве защиты дорог от снежных заносов и как средство усиления посадок или заборов. Снегозадерживающие щиты изготавливают из дерева с разреженной решеткой в нижней части. Конструкции переносных щитов показаны на рис. 9. Конструктивные данные и рекомендуемые условия их применения приведены в табл. 8. Таблица 8 Характеристика снегозадерживающих щитов
Рис. 9. Переносные решетчатые щиты (размеры даны в мм) Расстояние от бровки земляного полотна до ряда щитов следует назначать в зависимости от объема снегаприноса равным: при объеме снегоприноса до 25 м3/м — 30 м; до 50 мэ/м - 40 м; до 75 м3/м — 50 м; более 75 м3/м - 60 м. Щиты устанавливают сплошной линией параллельно оси дороги, без зигзагов и изломов. При косых ветрах (дующих под острыми углами к дороге) их рекомендуется ставить через 60 м перпендикулярно к основной щитовой линии короткие звенья щитов с таким расчетом, чтобы концы их подходили к дороге не ближе чем на 10-15 м или устанавливают звенья щитов перПендиКуЛЯрН0 к направлению метелевых ветров (рис, 10, 11). Рис. 10. Косые звенья щитов Места перехода из выемки в насыпь ограждают по схеме, приведенной на рис. 11. \ Рис. 1 L Ограждение мест перехода ю выемки в насыпь Щиты по возможности следует ставить по верху возвышений (бугров, валов), избегая понижений. Щиты устанавливают, привязывая их к кольям мягкой отожженной проволокой, веревкой или другим прочным материалом. Колья должны иметь диаметр 6-8 см и длину, превышающую на 1 м высоту щита, При установке колья забивают в предварительно просверленные отверстия на глубину 0, 5 м. Расстояние между кольями должны быть равны ) , 9 м. Щиты следует привязывать к кольям так, чтобы между грунтом и ножками щитов оставалось 5 см, для исключения примерзания к грунту. Для повышения снегосборной способности щитов при отработке их переставляют на вершину образующегося около них снежного вала или поднимают по кольям, когда: • высота снежного вала в местностях с интенсивной метелевой • толщина слоя снега у щитовой линии достигает 50 см; • необходимость перестановки щитов устанавливают по тому В районах с длительными и интенсивными метелями, во время которых перестановка щитов затруднена, щитовые линии ставят в два, три и более рядов. Расстояние между рядами принимают равным 30 высотам щита, причем первый, ближний к дороге ряд, ставят на расстоянии 20 высот щита от бровки земляного полотна. При устройстве многорядных щитовых линий достаточно переставлять только полевой ряд щитов. Количество снега, задерживаемого одной щитовой линией, можно определить по формуле многорядной щитовой линией; где - количество задерживаемого снега» м3/м; — число рядов защиты; — коэффициент, учитывающий влияние смежного ряда (1-2); — высота щита, м. Оптимальное расстояние между рядами щитов 30-40 Нш. Расстояние ближнего к дороге ряда не должно быть меньше 20 высот щита, считая от бровки земляного полотна. Многорядные щитовые линии целесообразно формировать из щитов разной просветности. Ближайшие к полю линии формируются 30 из щитов с менее густой решеткой (тип III), а ближайший к дороге ряд - из щитов с более густой решеткой (тип I). Объем снега, который может задержать однорядная щитовая защита при Н = 2 м — 36 м5/м, двухрядная — до 96 м3/м, трехрядная — до 160 м3/м, двухрядная с перестановкой - до 300 м3/м. Если объем снегоприноса от расчетной метели меньше объема снега, задерживаемого защитой (однорядной, двухрядной и т.д.), то производится перестановка щитов в течение зимнего периода при исчерпании их снегосборной способности, Рис. 12. Временные пространственные снегозащитные средства (ВПС): а— рулонное заполнение; б - листовое заполнение (уголковый профиль); в — листовое заполнение (криволинейный профиль) В районах с интенсивными метелями (при объемах снегоприноса до 120 м3/м) целесообразно применять устройства с изменяющейся просветностью, плотность конструкции которых 31 увеличивается пропорционально силе ветра при метели. Устройства с изменяющейся просветностью высотой 2, 0 м размещаются на расстоянии 40 м от бровки земляного полотна и параллельно дороге. При объемах снегоприноса до 75 м3/м можно применять временные пространственные снегозащитные средства (ВПС), изготавливаемые из полимерных материалов (рис. 12) и сетки на полимерной основе (рис. 13), ВПС устанавливают параллельно оси дороги на расстоянии 30 высот от бровки земляного полотна. Сетка на полимерной основе крепится к кольям (стойкам) на высоте 25 см над уровнем земли. Снегозащитное устройство из сетки должно находиться на расстоянии 60 м от бровки земляного полотна. Рис. 13, Снегозадерживающие полиэтиленовые сетки; а - тип 1на стойках металлических труб; б — тип II на деревянных кольях; в —размещение кольев; 1— стопорная шайба 0150x5с отверстием 033 мм; 2 — упор; J— крепление для сетки 05 мм; 4 — стальная труба 033 — 24 мм; 5— деревянные колья 0 $0-100 мм; 6 — сетка |
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 242; Нарушение авторского права страницы