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
облаков без переноса ветром частиц ранее выпавшего снега по
поверхности снежного покрова.

Снегопады характеризуются интенсивностью (количеством осадков, выпадающих в единицу времени) и продолжительностью.

-       Метели - перенос ветром снега над поверхностью земли.
По признаку метелевых отложений наиболее часто встре­
чающиеся в практике метели классифицируются:

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.
Снегопады и верховая метель образуют на дорогах сравнительно

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
дорог за зиму слева и справа от дороги;

• расчетный объем снегоотложений у снегозащиты к концу
зимнего периода;

• расчетную метель и ее основные параметры: объем снего­
приноса и продолжительность;

• 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,
которые работают по принципу задержания метелевого снега на
подступах к дороге;

• снегозащитные средства снегопередувающего действия,
увеличивающие скорость ветра снеговетрового потока и способст­
вующие переносу снега через дорогу (снегопередувающие заборы);

• снегозащитные средства, полностью изолирующие объекты
от попадания снега (галереи и тоннели).

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

 

Расчетный объем снегоприноса, mVm	Расстояние от бровки земляного полотна до лесонасаждений, м	Ширина разрыва между лесонасаждениями, м	Ширина полос о гвода земель дня лесонасаждений, м
10-25	15-25	-	4
50	30	-	9
75	40	-	12
100	50	-	14
125	60	-	17
150	65	-	19
200	70	-	22
250	50	50	2x14

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:

Низкокронные деревья

 низкие кустарники     -

Высококронные деревья!

                                      

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 30^е 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 _категОр_Ий 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

 

Расчетная скорость движения, км/ч	Расчетные расстояния видимости, м
150	250
120	175
100	140
80	100
60	75
50	60
40	50
30	40

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

нзхяе кустарники мсакт кустарники бснм волоса, требующая уешкяня

 - 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;

высота забора, м; объем снегоприноса, м3/м;

 — объем снегоприноса, м³/м;

21

Н_сп - 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 Н_з), 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
равна 0, 6 м и каждой панели по 1, 4 м (рис. 5, а);

II - двухланеяьные высотой 5 м, высота продуваемых проемов
равна 0, 7 м и каждой панели по 1, 8 м (рис. 5, б);

III - однопанельные с увеличенной просветностью высотой
5 м, высота нижнего продуваемого проема 0, 5 м (рис. 5, в).

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 у_стройство 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, Н_з, высота продуваемого проема, h (до 40% Н₃), высота ветронаправляющей панели, h_n (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

 

Тип забора	Общая высота, м	Высота ветро направляющей панели, м	Высота продуваемого проема, м	Угол наклона панели к горизонту, град	Ширина зоны выдувания, м
1	5, 0	3, 0	2, 0	90°	до 6, 0
Н	6, 5	4, 0	2, 5	90°	от 6 до 8
III	8, 0	5, 0	3, 0	90°	от 8 до 8

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

 

 

 

Тип щита	Высота, м	П	росветность	> %	Скорость	Объем
		общая	нижней части	верхней части	ветра, при которой можно применять щиты, м/с	снегоприноса, при котором целесообразно применять щиты, м3/м
I	2, 0	50	60	40	Более 20	Более 100
11	М	50	60	40	Более 20	Менее 100
Ш	2т0	60	70	50	20 и менее	Более 100
IV	1, 5	60	70	50	20 и менее	Менее 100

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 м^э/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 _пер_ПендиКу_ЛЯр_{Н0 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
деятельностью достигает уровня, составляющего 2/3 высоты щита, а
в местности с неинтенсивной метелевой деятельностью — полной
высоты щита;

• толщина слоя снега у щитовой линии достигает 50 см;

• необходимость перестановки щитов устанавливают по тому
признаку, который наступает раньше,

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 Н_ш. 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

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: