Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 1837.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
2.39 Mб
Скачать

8

направлениям метелевой деятельности умножаются на величину синуса угла между направлением метелевого ветра и осью дороги (α):

Wi

=Wгодпер sinα.

(2.1.7)

 

i

 

Если α < 10о, то метелевый поток перемещается вдоль дороги и объем снегоприноса от данного направления метелевого потока равен 0.

Результаты вычисляются отдельно для левой и правой стороны дороги. Полученные значения объема снегоприноса заносят в табл. 2.1.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годовые объемы снегоприноса к дороге

 

 

Таблица 2.1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при различных направлениях метелевых ветров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление участка дороги

 

начало

 

конец

Сторона

 

 

 

 

Годовой объем снегоприноса

Суммарный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по i-му направлению

 

 

W , м3

 

 

 

 

Местоположе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

годовой

 

 

 

 

ние

 

 

 

Зимний

 

 

 

 

 

 

Wгодi sinαi, м3

 

 

объем снего-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

период

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приноса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

СВ

В

 

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

 

 

 

 

ПК+

 

ПК+

 

 

 

 

 

 

 

 

сум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчётный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

левая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление участка дороги

 

Местоположе-

 

 

 

 

 

 

 

Годовой объем снегоприноса

 

 

Суммарный

 

 

 

Сторона

 

 

 

 

 

 

по i-му направлению

 

 

 

 

 

 

 

 

С

СЗ

 

Wсум, м3

 

 

ПК+

ПК+

 

 

 

 

СВ В

ЮВ Ю ЮЗ З

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

Зимний пе-

 

 

 

 

 

 

Wгодi sinαi, м3

 

 

годовой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объем сне-

 

 

 

начало

 

конец

 

 

 

 

риод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гоприноса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчётный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

9

Суммарные годовые объёмы снегоприноса определяют для каждого прямолинейного участка дороги.

Снегозащитные мероприятия на автомобильных дорогах принимаются с расчетом на задержание объемов приносимого снега заданной обеспеченности. Обеспеченность показывает количество случаев превышения исследуемой величины за 100 лет. Для этого строятся кривые вероятности превышения (обеспеченности) снегоприноса для левой и правой стороны дороги на основе применения методов математической статистики.

С целью построения этих кривых объемы снегоприноса за ряд последовательно идущих зим округляют до целых величин, группируют по направлениям отдельно для левой и правой стороны дороги и располагают в убывающей последовательности.

Значения расчетной обеспеченности определяют по формуле Н.Н. Чегодаева [27] или согласно прил. 5:

Рр =

т 0.3

(2.1.8)

 

100,

 

п + 0.4

 

где Рр — расчетная обеспеченность величины снегоприноса, %;

 

т — порядковый номер члена ряда величин снегоприноса,

расположен-

ных в убывающей последовательности;

 

п— общее число членов ряда (число зим, включенное в расчеты).

Полученные значения заносим в табл. 2.1.4.

Таблица 2.1.4

Расчет статистических показателей снегоприноса за ряд зим Местоположение участка дороги_________(снегопринос с ________ стороны)

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядковыйно рядамерm

Зимний период

Объемы снего-

 

 

К

К(

К(

 

 

 

 

 

приноса в убы-

Расчетная

 

 

2

3

 

 

 

 

 

вающей после-

обеспечен-

 

–1

–1)

–1)

Cv

Cs

εwСР

 

 

Кm

m

m

m

 

 

довательности,

ность Рр, %

 

 

 

 

 

 

 

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

Σ

 

 

 

Σ

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Средняя величина снегоприноса за ряд зим:

 

n

m

 

 

W ср =

W

 

,

(2.1.9)

m=1

 

n

 

 

где Wm – объем снегоприноса за зиму, м3/м;

m – порядковый номер в статистическом ряду.

Определяем модульный коэффициент Km, равный отношению объема снегоприноса за зимний период с порядковым номеромт к средней величине объема снегоприноса за весьряд зим:

Km = W m .

(2.1.10)

W ср

 

Коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs вычисляют методом моментов:

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

Cν =

(Km1)2

;

(2.1.11)

m=1

 

 

 

n 1

 

 

 

 

n

(Km1)3

 

 

 

 

 

Cs =

m=1

 

 

.

 

(2.1.12)

 

 

3

 

 

 

 

 

 

nC v

 

 

Для установления правильности определения величины объема снегоприноса рассчитывают относительную среднеквадратичную ошибку εwСР :

ε

 

=

100Cv

(2.1.13)

СР

 

n

 

w

 

 

 

Если её величина не превышает 25-30 %, то включённый в расчёт ряд зимних периодов считается достаточным. При превышении данной величины в расчёт включают большее количество зимних периодов.

Ординаты кривой обеспеченности определяют по известным параметрам (Wср, Cv, Cs) с использованием следующей формулы:

W р = (ФСv +1)W ср ,

(2.1.14)

где Wp – ординаты для заданной обеспеченности Рз;

Ф – относительные отклонения ординат биноминальной кривой обеспеченности от середины при Сv=1.0 и заданном значении Сs.

При этом значения Ф берут по [27] или прил. 6 исходя из вычисленного коэффициента асимметрии Сs и заносят в табл. 2.1.5.

11

Таблица 2.1.5

Расчет параметров для построения биноминальной асимметричной кривой заданной обеспеченности Рз

Местоположение участка дороги_________(снегопринос с ________ стороны)

Рз, %

Ф

ФСv +1

Wp, м3

1

2

3

4

1

 

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

10

 

 

 

Далее с шагом

 

 

 

через 10

 

 

 

90

 

 

 

95

 

 

 

97

В соответствии с технической категорией автомобильной дороги принимают следующую обеспеченность: для автодорог 1 технической категории Рп – 5 %, для низших технических категорий Рп – 10 %. На основании принятой обеспеченности определяем расчётный объем снегоприноса WР(Рп).

Расчётные объёмы снегоприноса определяют с левой и правой стороны для каждого прямолинейного участка дороги.

Полученные значения заносим в табл. 2.1.6.

 

Сводная ведомость расчетных объемов снегоприноса

Таблица 2.1.6

 

 

 

 

 

принятой обеспеченности

 

 

Техническая категория дороги

, принятая обеспеченность Рп =

%

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление

Местоположение

 

Расчетный объем снегоприноса при-

 

участка

Начало

Конец

 

нятой обеспеченности,

 

дороги

ПК+

ПК+

 

Wр(Рп), м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

левая

 

правая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемы снегоприноса в середине кривой определяют как половину суммы объемов снегоприноса до кривой и после отдельно для левой и правой стороны дороги. Для определения объёмов снегоприноса на любом участке кривой строят «Картограмму распределения объёмов снегоприноса». Для этого на лист формата А1 наносят трассу. С левой и правой стороны в масштабе откладывают расчётные объёмы снегоприноса на прямых участках, а

12

также полученные значения на середине кривой. Соединяют значения на смежных прямых участках плавной кривой, проходящей через точку, отложенную на середине кривой. Полученную картограмму используют для определения расчётных объёмов снегоприноса на любом участке автомобильной дороги. Ниже поэтапно дан пример расчета для Брянской области, который здесь и далее выделен курсивом.*

Пример

Количество снега, приносимое метелями к одной стороне дороги в течение зимы, называют объемом снегоприноса. Он составляет лишь некоторую часть от общего объема снега, участвующего в переносе и называемого объемом снегопереноса.

Сведения метеостанций по ветровому режиму преобразовывают в объемы переносимого снега на основании установленной Д. М. Мельником зависимости между осредненной интенсивностью горизонтального переноса снега и скоростью ветра на высоте флюгера.

Интенсивность горизонтального переноса снега определяем по формуле (2.1.1). Для этого вычислим коэффициент пропорциональности по формуле (2.1.2):

С=60 0,0129/(0,3 10000)=0,000258,

(2.1.2П)

где γ – плотность снега в метелевых сугробах (принимаем для данного примера 0,3).

Тогда интенсивность горизонтального переноса снега равна

I=0,000258 173=1,27, м3/м-ч.

(2.1.1П)

V =17 м/ с – скорость метелевого ветра на высоте флюгера (принимаем

по заданию).

По формуле (2.1.4) определим повторяемость метелевых потоков по направлениямза январь и составим табл.2.1.1П.

Pмc =

 

 

 

6

 

38 = 2;

Pмю =

 

11

 

 

38 =4;

 

100

 

 

100

 

 

Pмcв =

10

 

 

38 = 4;

Pмюз =

18

 

38 =7;

 

100

 

 

 

100

(2.1.4П)

Pмв =

 

 

 

13

 

38 =5;

Pмз =

 

15

 

38 =6;

 

 

 

 

 

 

 

100

100

 

 

Pмюв =

16

 

 

38 =6;

Pмcз =

 

11

 

 

38 = 4 .

 

 

100

 

 

100

 

 

Pобщ =38 – общее число случаев метелевых ветров (принимаем по заданию). Значения округляем до целых чисел. Результаты сводим в табл. 2.1.1П.