4. Защита пути от снежных заносов и паводковых вод

4.1. Основные сведения

Железнодорожные пути и сооружения должны быть защище­ны от воздействий снежных, песчаных и земляных заносов и дру­гих природных и техногенных воздействий.

На перевозочную работу железных дорог отрицательное воз­действие оказывают многие природные явления, среди которых наиболее значительными являются снегопады, метели, снежные лавины, гололедообразование и т.п.

Бесперебойная работа железнодорожного транспорта в зимних условиях в решающей мере зависит от надежной защиты пути от снега, а также своевременно организованной очистки его от снега во время метелей.

Снежные заносы происходят вследствие снегопадов и метелей.

Снегопад — это свободное выпадение снежинок из атмосферы в безветренную погоду или при слабых ветрах до 5—6 м/с, когда нет переноса снежных частиц, выпавших на поверхность снежно­го покров. Снегопад дает равномерный прирост снежного покро­ва с плотностью снега 0,06—0,13 г/см³.

По происхождению перемещаемых ветром снежинок различа­ют низовую, верховую и общую метели.

Низовая метель — перемещение ветром по поверхности земли ранее выпавших частиц снега при отсутствии снегопада. Она не дает прироста снежного покрова, а лишь перераспределяет снеж­ную массу. Слабые низовые метели со скоростями ветра до 10 м/с Называют поземками. Переносимые при поземках снежные части­цы поднимаются на высоту до 30 см и создают впечатление низко стелющегося дыма. При сильных низовых метелях частицы снега поднимаются на высоту до 5 м. В местах наноса плотность снега увеличивается в 2—3 раза против плотности его при снегопадах.

Верховая метель — снос атмосферных снежинок слабым вет­ром до 5—6 м/с во время снегопада. Она в чистом виде наблюдает­ся только при выпадении снега над лесом и незамершим водоемом.

Общая метель представляет собой совокупность выпадения сне­га из атмосферы и частично переноса его ветром с поверхности снежного покрова.

В зависимости от скорости ветра различают метели: слабые — при скоростях ветра менее 10 м/с; средние — от 10 до 20 м/с; силь­ные — от 20 до 30 м/с; очень сильные — свыше 30 м/с.

По степени насыщенности ветрового потока снегом метели де­лят на н а с ы щ е н н ы е и ненасыщенные.

Горизонтальное перемещение снежных частиц в период мете­лей имеет свои особенности: перенос снега возникает при средних значениях скорости ветра 5—6 м/с; масса метелевого снега пере­носится в 2-метровом приземном слое атмосферы, в том числе около 90 % — в самом нижнем слое потока высотой 10—15 см; интенсивность метели, т.е. количество снега, переносимого ветром в приземном слое за единицу времени через единицу длины фрон­та переноса, пропорциональна значению скорости ветра в третьей степени; процессы подъема, переноса и выпадения снега из сне-говетрового потока соответствуют изменению скорости и направ­ления ветра.

Взаимодействие снеговетрового потока с основными элемента­ми поперечного профиля земляного полотна имеет особенности.

В выемке при отсутствии в полосе отвода устройств снегоза­щиты изменение режима снеговетрового потока начинается у бров­ки первого по направлению ветра откоса. За бровкой откоса про­исходит снижение скорости ветра и отложение снега в виде вала. По мере роста этот вал постепенно надвигается на путь и при боль­шом притоке метелевого снега может целиком заполнить выемку.

В глубоких выемках путь чаще всего не за­носится. Объясняется это способностью откосов таких выемок аккумулировать значительное количество снега и возникновени­ем вихревого движения воздуха, заставляющего снеговетровой по­ток проноситься через выемку.

Насыпи, превышающие по высоте толщину снежного покрова с учетом снега, сброшенного с пути снегоочистителями, также яв­ляются н е з а н о с и м ы м и. На двухпутных и многопутных на­сыпях высотой более 12 м возможны лишь небольшие отложения снега с подветренной стороны из-за отклонения ветра вверх и за­тишья за насыпями.

Сильно заносятся снегом нулевые места. На тех отрезках нулевых мест, где уровень головки рельса ниже толщи­ны снежного покрова, путь покрывается слоем снега даже при от­сутствии метелей. При очистке его снегоочистителями на нулевых местах нередко образуются снежные выемки-траншеи, способству­ющие увеличению снегозаносимости.

Станционные территории всегда заносимы, даже если они расположены на насыпях, т.к. на станциях снего­ветровой поток встречает различные преграды (здания, вагоны и др.), кроме того, во многих случаях имеется разность в высоте путей. Все это вызывает снижение скорости ветра и завихрения.

Сеть железных дорог России в зависимости от срока наступле­ния зимнего периода делится на две группы: первая группа — же­лезные дороги Урала, Сибири, Дальнего Востока и северные уча­стки Октябрьской и Северной железных дорог; вторая группа — остальные железные дороги сети.

В зависимости от интенсивности отложения снега при снего­падах с вероятностью не реже одного раза за два года различают

следующие территории:

• с умеренной интенсивностью снегопадов — до 10 см сне-гоотложения за случай в течение зимы;

• со значительной интенсивностью — от 10 до 19 см снегоот-ложения за случай в течение зимы;

• с сильной интенсивностью — от 20 до 25 см снегоотложе-ния за случай в течение зимы;

• с очень сильной интенсивностью — более 25 см снегоотло-жения за случай в течение зимы.

В зависимости от скорости ветра при метелях с вероятностью не реже одного раза за два года различают следующие территории:

• с умеренной интенсивностью метелей, где наблюдаются слу­чаи метелей со скоростью ветра до 10 м/с в течение зимы;

• со значительной интенсивностью, где наблюдаются случаи метелей со скоростью ветра от 10 до 19 м/с в течение зимы;

• с сильной интенсивностью, где наблюдаются случаи мете­лей со скоростью ветра от 20 до 30 м/с в течение зимы;

• с очень сильной интенсивностью, где наблюдаются случаи метелей со скоростью ветра более 30 м/с в течение зимы.

Каждый участок железнодорожного пути характеризуют дву­мя признаками: подверженностью заносам и степе­нью заносимости. Подверженность того или иного участка пути заносам находится в зависимости от поперечного профиля зем­ляного полотна и по этому признаку путь делят на две группы — заносимый и незаносимый.

Снегозаносимые участки пути в зависимости от опасности заноса их метелевым снегом делят на три категории:

1. — выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м, выемки более 8,5 м в зависимости от местных условий; станционные территории; нуле­вые места, расположенные на косогорах; участки на насыпях с путями, расположенными на разных уровнях;

2. — мелкие выемки до 0,4 м и некосогорные нулевые места;

III — мелкие насыпи высотой до 0,65 м на ровных местах и до 1 м на косогорах и сильнозаносимых участках пути.

Степень заносимости зависит от плана и поперечного профиля пути, скорости и направления ветра, рельефа местности, интенсив­ности и количества выпадающего снега, продолжительности зимы и количества метелевых дней в году. Степень заносимости определяется количеством снега, приносимого к пути на 1 м его протяжения в наиболее неблагоприятную зиму (за 10-летний пе­риод, если рассматриваются искусственные защиты, и за 15-лет­ний период, если рассматриваются защитные лесонасаждения). Места, где это количество снега превышает 600 м³/м, относятся к особо сильнозаносимым; если оно составляет 301 — 600 м³/м — сильнозаносимым; если 101—300 м³/м — к сред-незаносимым 100 м³/м и менее — к слабозаносимым.

Степенью заносимости руководствуются при выборе средств и мощности защит пути и определении их конструктивных пара­метров.

Виды и характеристики метеорологических явлений и основ­ные меры борьбы с ними приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Метеорологические явления, их характеристики, степень влияния на работу железных дорог и меры снегоборьбы

Виды метеоро­логических явлений	Категория опасности явления	Количественная характеристика явления	Влияние метеоявления на работу железных дорог и меры снегоборьбы
/ЮЛVJnjrlJ:l • 1 Снегопад , умеренный	Опасное	Высота отложе­ния снега 5-9 см за сутки	Представляет опасность для крупных станций и узлов, особенно в ночное время. Требуется дополни­тельное число рабочих на очистку стрелочных пере­кодов
Снегопад значитель­ный	Особо опасное	Высота отложения снега 10-19 см за сутки	Опасен в любое время суток на любых станциях, особенно на крупных станциях и узлах. Необхо­димо задействовать снего­очистители, снегоубороч­ные поезда, все стационар­ные устройства для очист­ки стрелок. Требуется зна­чительное число рабочих на очистку стрелочных переводов
Снегопад сильный	Сверх-1 опасное	Высота отложе­ния снега более 20 см за сутки	Опасен в любое время суток на любых станциях. Может полностью парализовать движение поездов. Необхо­димо принятие экстренных мер по обеспечению снего­очистительных работ. Тре­буется значительное число рабочих на очистку стре­лочных переводов, для чего вызывают бригады второй очереди
Мокрый снег умеренный	Опасное	Высота отложе­ния снега 3—7 см за сутки	Представляет опасность для крупных станций и узлов, особенно в ночное время. Требуется дополнительное число рабочих на очистку стрелочных переводов
Мокрый снег значи­тельный	Особо опасное	Высота отложе­ния снега 7-14 см за сутки	Опасен в любое время суток на любых станциях, особенно крупных станциях и узлах. Не­обходимо задействовать снего­очистители, снегоуборочные поезда, все стационарные уст­ройства для очистки стрелок. Требуется значительное число рабочих на очистку стрелочных переводов
Мокрый снег силь­ный	Сверх­опасное	Высота отложе­ния снега 15 см и более за сутки	Опасен в любое время суток на любых станциях. Может полно­стью парализовать движение поездов. Необходимо принятие экстренных мер по обеспече­нию снегоочистительных и снегоуборочных работ. Требу­ется значительное число рабо­чих на очистку стрелочных переводов, для чего вызывают бригады второй очереди
Метель уме­ренная	Опасное	Продолжитель­ность менее 3 ч при скорости ветра до 10 м/с	Представляет опасность для крупных станций и узлов, осо­бенно в ночное время. Необхо­димо дополнительное число рабочих на очистку стрелочных переводов
Метель зна­чительная	Особо опасное	Продолжитель­ность от 3 до 12 ч при скорости ветра 10-14 м/с	Опасна в любое время суток на любых станциях, особенно крупных станциях и узлах. Не­обходимо задействовать снего­очистители, снегоуборочные поезда, все стационарные уст­ройства для очистки стрелок. Требуется значительное число рабочих на очистку стрелочных переводов
Метель сильная	Сверх­опасное	Продолжитель­ность 12ч и бо­лее при скорости ветра 15 м/с и более	Опасна в любое время суток. Может полностью парализовать движение поездов. Требуется принятие экстренных мер по обеспечению снегоочистительных и снегоуборочных работ. Необходим вызов бригад вто­рой и при необходимости — третьей очереди для очистки от снега стрелочных переводов

В предзимний период ведут подготовку кадров, машин, меха­низмов и инструмента к работе в зимних условиях.

Подготовка кадров охватывает укомплектование и обучение бригад, обслуживающих снегоочистители и снегоуборочные ма­шины, обучение монтеров пути и руководителей передовым ме­тодам защиты пути от снега и уборки снега, ознакомление с мест­ными особенностями заносимых участков.

Зимой часто возникает необходимость временного увеличения числа рабочих для снегоборьбы. Из привлекаемых для борьбы со снежными заносами работников формируют специальные брига­ды, которые разбиваются на три очереди. Бригады первой очереди формируют из работников околотков, дистанционных мастерских, контор и путевых машинных станций. Эти бригады вызывают на место сбора в любое время суток с наступлением метели или сне­гопада. Бригады второй очереди комплектуют из рабочих и слу­жащих всех служб узла и отделения дороги и прочих железнодо­рожных организаций. На работы по расчистке снега на стрелках и станционных путях такие бригады вызываются через 3—4 ч после начала метели. Бригады третьей очереди состоят из работников территориальных организаций. Их вызов устанавливается опера­тивным планом снегоборьбы.

На каждой дистанции пути составляют оперативный план орга­низации снегоборьбы, который включает основные данные о дис­танции, связанные с ведением снегоборьбы как на перегонах, так и на станциях, а именно:

• продольный профиль и план главного пути. На профиль пути наносят все места препятствий для работы снегоочис­тителя, раздельные пункты. На плане пути указывают: схе­му защиты пути от снега, средства защиты и их протяжен­ности, особо заносимые места на перегонах и направление преимущественных ветров на них, пункты явки временной рабочей силы и получения инструктажа, места обогрева ра­бочих и снабжения их продуктами;

• схемы всех станций с указанием особо заносимых стре­лочных горловин и улиц, путей, подлежащих очистке сне­гоуборочными машинами; очередности очистки парков, путей и стрелочных улиц; расстановки механизмов по уборке и очистке путей от снега и порядка их работы; мест выг­рузки снега; потребности в рабочей силе и порядка вызова бригад; ответственных руководителей за организацию ра­бот механизмов, бригад. К схеме прилагают необходимые подсчеты очищаемых площадей, графики работы снеговых поездов. На схему наносят господствующее направление ветров, порядок ограждения станции лесопосадками, щита­ми и постоянными заборами;

• перечень пунктов стоянок снегоочистителей, зон их дей­ствия, точек связи — путевой, линейной, диспетчерской и до-рожно-распорядительной; границы районов обеспечения вре­менной рабочей силой; границы рабочих отделений и око­лотков;

• ведомость потребности и наличия на околотках кольев и переносных щитов, деревянных и металлических лопат, ки­рок, ломов и прочего инвентаря и инструмента;

• ведомость запаса продуктов питания, спецодежды и обуви.

На крупных станциях и узлах оперативный план организации

снегоборьбы составляет начальник дистанции пути совместно с на­чальником станции. Этот план согласовывается с начальником отдела пути отделения дороги и утверждается начальником отде­ления дороги.

Гидрометеорологическое обслуживание осуществляют геофи­зическая станция Департамента пути и сооружений МПС (ЦПмет), геофизические станции управлений железных дорог (ПГМ) и их филиалы.

Предупреждения об опасных гидрометеорологических явлени­ях (снегопад, метель, гололед, резкие колебания температуры и др.) передаются из геофизической станции ЦПмет в адрес дорож­ных геофизических станций, а при необходимости направляются и в адреса начальников дороги служб дорог.

Дорожные геофизические станции, получив предупреждение ЦПмет, анализируют его с учетом местных особенностей дороги и направляют по соответствующим адресам руководству и линей­ным работникам дорог для принятия необходимых мер. В пре­дупреждениях сообщаются данные об ожидаемом времени и мес­те возникновения опасного явления, его интенсивности и продол­жительности.