Методические рекомендации по защите и очистке
автомобильных дорог от снега. Часть 2

Страницы: 1 | 2 | 3 | 4

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 встречающиеся 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 свежевыпавшего снега в зависимости от формы выпадающих снежинок:

  • рыхлый свежевыпавший - 0,06-0,08 г/см
  • рыхлый свежий хлопьями - 0,04-0,07 г/см
  • рыхлый свежий средними снежинками - 0,08-0,12 г/см
  • рыхлый свежий крупинками - 0,13 г/см
  • рыхлый свежий мелкими крупинками - 0,08-0,16 г/см

Плотность слоя свежевыпавшего снега в зависимости от силы ветра при его выпадении:

  • в тихую погоду - 0,04-0,07 г/см
  • при легком ветре - 0,04-0,18 г/см
  • при среднем ветре - 0,12-0,18 г/см
  • при сильном ветре - 0,15-0,20 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/см.

б) 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 снегоотложений 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 снегоприноса 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/м ) 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 устройства
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 способствующие переносу снега через дорогу (снегопередувающие заборы);

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

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).

Рис.2. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегопереноса (куб.м/м)

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 - до 200; з - до 250

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

- низкие кустарники

- высокие кустарники

- низкокронные деревья

- высококронные деревья

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 м/м определяются по табл.5.

Таблица 5
Размещение лесных полос в зависимости от объема снегоприноса

Расчетный объем снегоприноса, м /м Расстояние от бровки земляного полотна до лесонасаждений, м Ширина разрыва между лесонасаждениями, м Ширина полос отвода земель для 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 2х14

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 м/м эта величина должна быть обоснована расчетом для ветров под углом более 30° 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 (,) должны соответствовать расчетным скоростям движения на пересекающихся дорогах, и принимаются по табл.6, а ширина примыкающей к дороге полосы, обеспечивающая боковую видимость (), должна составлять 25 м (от кромки проезжей части) для дорог I-III категорий и 15 м - для дорог IV-V категорий.

Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости
Рис.3. Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях автомобильных дорог

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

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. Типовые схемы размещения дополнительных полос в сочетании с усилением существующих придорожных посадок принимают в соответствии с объемом снегоприноса (рис.4). Величина параметров , и зависит от ширины существующей полосы С, ее расстояния до дороги и ширины дополнительных лесных полос.

схемы усиления снегозащитных лесных насаждений вдоль дорог
Рис.4. Типовые схемы усиления существующих снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегоприноса (куб.м/м)):
а - до 25; б - до 50; в - до 100; г - до 150; д - до 250

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
- низкие кустарники
- высокие кустарники
- лесная полоса, требующая усиления
- низкокронные деревья
- высококронные деревья

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 проектам, а поддержание работоспособности существующих посадок осуществляется рубками ухода.

Если снегозащитные лесные полосы не вступили в работу или их применение невозможно по почвенно-климатическим или другим условиям, необходимо использовать снегозащитные устройства или защиты из снега.

г) Постоянные снегозадерживающие заборы

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 решетчатыми, деревянными, железобетонными или комбинированными. Сплошные заборы собирают меньше снега, чем решетчатые, поэтому они применяются только в том случае, когда требуется одностороннее задержание снега. В зависимости от объема приносимого к дороге снега снегозадерживающие заборы устраивают высотой от 3 до 5 м.

Высоту забора определяют в зависимости от объема снегоприноса и высоты снежного покрова в данной местности:
формула высоты забора, где
- высота забора, м;
- объем снегоприноса, м/м;
- 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
, где
- объем задерживаемого снега у многорядных защит, м/м;
- коэффициент заполнения снегом пространства между рядами (при расчетах можно принимать 0,8);
- количество рядов заборов;
- высота забора, м;
- расстояние между рядами заборов (следует принимать в пределах 30 ), м;
- коэффициент, равный 8,0.

При устройстве решетчатых заборов для уменьшения их заносимости, а также увеличения снегосборности, оставляют просветы между землей 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 - двухпанельные высотой 4 м, высота продуваемых проемов равна 0,6 м и каждой панели по 1,4 м (рис.5, а);

II - двухпанельные 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).

Рис.5. Рекомендуемые типы снегозадерживающих заборов
типы снегозадерживающих заборов
Рис.5. Рекомендуемые типы снегозадерживающих заборов:
1 - противопучинные анкеры (брусок 10х14 см или пластины длиной 50 см), (размеры даны в см)

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.6. Железобетонный снегозадерживающий забор
Железобетонный снегозадерживающий забор
Рис.6. 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.

д) Постоянные заборы снегопередувающего действия

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 снегоприноса более 300 м/м, направлении господствующих ветров под углом от 50° до 90° к оси дороги и сухом, легкоподвижном снеге. Наибольший эффект эти сооружения имеют в открытой безлесной 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, , высота продуваемого проема, (до 40% , высота ветронаправляющей панели, (до 60% ), угол наклона панели к горизонту, (90°), общая высота забора 5-8 м (рис.7, 8).

Рис.7. Снегопередувающие деревянные заборы
Снегопередувающие деревянные заборы
Рис.7. Снегопередувающие деревянные заборы (размеры даны в мм)

Рис.8. Снегопередувающий керамзитобетонный забор
Снегопередувающий керамзитобетонный забор
Рис.8. Снегопередувающий керамзитобетонный забор (размеры даны в см)

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 снегопередувающих заборов (табл.7).

Таблица 7
Характеристика снегопередувающих заборов

Тип забора Общая высота, м Высота ветронаправляющей панели, м Высота продуваемого проема, м Угол наклона панели к горизонту, град Ширина зоны выдувания, м
I 5,0 3,0 2,0 90° до 6,0
II 6,5 4,0 2,5 90° от 6 до 8
III 8,0 5,0 3,0 90° от 8 до 10


Страницы: 1 | 2 | 3 | 4

. . .
Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 1Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 1 Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 2Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 2 Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 3Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 3 Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 4Производство профилированных перфорированных пылеветрозащитных панелей 4