книги из ГПНТБ / Снежные лавины (прогноз и защита) [сб. ст

О

Qjt 0,1! 0,6

0,8

9, кг/сн1

Рис.6. Распределение давления снега

по высоте

между

опорными

балками на свободном краю опытного пята

№ 2 в

различ­

ные периоды снегонакопления:

I —10 марта, 2-13

апреля

и 3 -6 мая 1970

г .

*

Т а б л и ц а

3

Значение силы давления снега на опорные балки опытных

снегоудерживающих щитов № 2 и 3 по измерениям зимой

1970/71

г

Дата

Высота

Сред­

Сида давления Gе- .ТОНН

изме­ снежно­ няя

Щ и т

№2

Щи т №3

рений го пок­

плот-

рова,

ность

Б.З

Б .4

Б.1

Б .2

Б.З

Б .4

Н,см

снега , Б .] . Б .2

^г/смз

2 1 .1

226

0,29

0,25

0,22

0,16

0,15

0,23

0,21

0,19

0,17

2 3 .Ш

333

0,27

0,45

0,41

0,35

0,33

0,44

0,38

0,36

0,33

2 3 .1У 315

0,29

0,75

0,70

0,66

0,58

0,74

0,68

0,60

З.У

270

0,31

0,70

0,57

0,54

0,70

0,62

0,58

2 1 .У

210

0,33

0,45

0,36

0,33

0,28

щитами, высоте

снежного ш щ ю ва

3,15

м и плотности

0,29

г/см 3 .

Силы давления снега на опорные балки,в зависимости от высоты

размещения над поверхностью с клона, колебались

от 0,58 до 0,75 т ,

что соответствовало среднему давлению равному

0,3 4 -0 ,4 4

кг/см ^.

Силы давления

снега на опорные балки оказались

неодинаковы­

ми по

высоте

щита. Наибольшие силы давления снега

фиксирова­

лись на опорной балке I , расположенной на высоте 40

см от по­

верхности скл она.(Р ис.6,

Р ис.7 ).

Сравнение

результатов показало,

что

силы давления

снега

на опорные балки, расположенные на одинаковой высоте относи­

тельно

поверхности

склона, опытных щитов № 2

и 3 при ширине

=

.

/ .

( I )

I + cin p e 2

,

где

Т

п

кк р

I

a V - S

W 1*

“ V

(2)

;

CL

, Q

пр

-

фактическое давление

снега на единицу

длины

fcp

77

щита,

.

С|t

}

-оредняя

на краю и в

цролете

т /м .п ;

величина давления снега на L -ом участие по высоте щита на

краю и в пролете соответственно,

т/м**;

к -

-выоота

I

-г о

учаотка щита,

в- пределах

которого

давление

снега

^ принимается постоянным , м;

П

-

число

учаотков

по

выооте

щита;

1

-длина консольной

части щита,

м; F

-

расстояние меяду'опорными стойками щита, м.

Величина расчетной нагрузки на этот же щит соглаоно ре­

комендациям

Указаний определялась

по формуле:

R- г Vcc' ^ M r'js *

и>

гае

R

4 , - f f e f J R '

, R ' -

^

N ijoC

I

(4)

R ^

-величина давления

снега на единицу длины на краю

щита,

т /м .п .;

R ^

-величина

составляющей давления снега

наклона склона и плотнооти снега;

N1 - коэффициент сколь­

жения, зависящий от шероховатооти поверхности

склона и экспози­

ции .принят равным 2 ,6 ; а(. - угол наклона

склона равный 36°

и застройки склона, принят равным 4 ,2 5 ; В

-длина щита,м;

л £ -- jH c o s /

-длина участка, на котором действует п аевая

нагрузка, м.

Величина расчетной нагрузки на снегоудерживающии щит оп­

ределялась также

по формуле А.Н.Божинского

:

Q*z'

iQc- Ф гпи

к

р

sMhraU>151

где

a

-статическое давление

снега,

т ;

Q ^ -д а в л е н и е

ч cr

за счет вязкого обтекания снега с

боков,

т ;

£

-расстояние

между смежными рядами щитов,

м ;

к

-толщина снежного пок­

рова, перпендикулярного склону, м;

d - -ц €

-половина ши­

рины канала обтекания щита с боков, м ;

£

-расстояние

между щитами в ряду, м;

-коэф ^циент

внутреннего

трения снега, принят равным 0 ,5 ;

остальные

обозначения см

в формуле

(4 ) .

Величина расчетной нагрузки на отдельную опорную балку

снегоудерживающего щита, согласно рекомендациям Указании,

определялась по следующей формуле:

Q

( 6 )

где

с

-нагрузочная ширина балки,м;

п с

-высота соору­

жения; остальные обозначения см. в формулах 12J и (4 ) . Ре­

зультаты вычислений представлены

в табл. 4 и о .

Из приведенных данных видно,

что

значение

фактической силы

Т а б л и ц а

4

Сопоставление фактической и расчетной силы давления онега

на снегоудеркивающий щит со сплошной опорной поверхностью

( зима 1970/71гг.)

Дата

Высота

Средняя

Факти­

Расчетное

зна­

Соотношение

наб­

снежно­

плот­

ческое

чение оилы

снега

люде­

го пок­

ность

значе­

давления

ний

рова

снега

ние ои­

по швей­

по

фор­

У.

лы дав­

царским

муле

Ы,см

т/м 3

ления

Указа­

Бокин-

£

снега,

ниям

ского

St

р

Q,т

R. ,т

Q ,т

Q

Q

- Г

а

р

р *

#■

18.ХП

2 ,6

0,26

4,2

14,9

Г7,8

3 ,5

4,2

7 .1

2,4

0,28

4,8

13,2

Г7.7

2,8

3 ,8

2 1 .1

2,26

0,29

5,4

11,8

17

0

2*2

3,2

17 .Ш

3,38

0,27

7 ,8

31,1

24 7

4 ,0

3

,2

2 3 .Ш

3,33

0,28

8,6

31,6

25,0

3 7

2

,9

2 . ТУ

3,41

0 .26

9,2

30,8

24,2

3 ,4

2

,6

2 3 .1У

3,15

0,29

10,7

28,3

24,7

2*6

2

/3

З.У

2,7

0,31

10,0

20,9

22,3

2 ,0

2,2

1 7 .У

2,15

0,33

8 ,3

16,1

18,3

1,8

2,2

(см .табл . 4 ) .

При проектировании снегоудерживающих

сооружений решетча­

того типа

удельное давление,необходимое

для расчета балок

решетки,

обычно рекомендуется определять

как для сквозного

на опытный щит 23

апреля 1971 г . , когда в условиях эксперимен -

та обмечались наибольшие давления.

Анализ данных

табл. 5 показал, что при

ширине просвета

между опорными балками 35 см

расчетные нагрузки оказались в

3 ,6 - 5 ,2 раза, а при ширине просвета 15 см в

2 ,2 - 4 ,3 раза

больше, чем фактические силы давления. При этом наибольшее

соотношение между расчетными и фактическими силами давления

снега наблюдалось

по опорной балке I , расположенной на высоте

Литература

б о ж е в о л ь н ы й

Б .

П .

Защита железнодорожного

полотна от снежных лавин с

помощью террасирования.

"Тр. ЛИИ1иТп ,1964,

вып.

233.

Б о ж е в о л ь н ы й

Б .

П .

Причины возникновения снеж­

ных лавин и

выбора вариантов противолавинной защиты.

"Тр.Л И М Г,1968,

вып.

283.

Б о ж и н с к и й

А . Н .

0

размещении снегоудерживаю­

щих противолавинных сооружении

на склонах гор . "Мат-

лы гляциол.

и ссл ед .",1 у ?3 ,

вып.

20.

Г о ф ф

А . Г . . , 0 т т

е н Г . Ф о

Физико-механиче­

ские свойства снежного покрова»

Сб. "Снег

и с нежные

обвалы в Хибинах", Тбилиси,±938,

в ш .

I»

М а р и н

М .

Ю . , И с а е н к о

Э .

П .

Эксперимен­

тальное исследование нагрузок на снегоудерживающие

заборы на лавиноопасных участках железной дороги Южно-

Сахалинск -

Холмок. "Тр.ЫЖаТ",1970,

вып.

101, Ново­

сибирск.

*

М о с к а л е в

Ю . Д .

Возникновение и движение лавин.

ten

Statzverbau. M ltteilungen das E dg .In st.fu r

iichnee

und Lawinenforschung. N 15, Bern, 1961, Кoirmentur,

N 1 9 , Barn,

1963

r .

лавинного пути и не пригодны в условиях крутых

лавинных лот­

ков. Эффективность таких устройств существенно

снижается из-

за того , что они располагаются

на местах, где происходит ес­

тественное уменьшение скорости

лавины из-за выхода ее на

1) конструкция лавиногасителя должна допускать возмож­

ность ее сборки и закрепления на

труднодоступых участках

горных склонов;

2) должна быть

обеспечена надежная работа лавиногаси-

теля в любых условиях, в том числе

при сходе повторных лавин;

3) конструкция

лавиногасителя должна допускать возмож­

ность ее ремонта и смены отдельных элементов в случае их по­

вреждения

камнями,

захватываемыми лавинным потоком.

У нас

возникла

идея - использовать принцип замедления

скорости потока при

прохождении его через систему решеток.

ный поток, не меняя

существенно ни направления, ни размеров

потока. Для этой цели конструкция должна иметь большую про-

оветность и устанавливаться на крутых участках лавинных лот­

ков. Это исключит опасность зарабатывания лавиногасителей

снегом и прохождения повторных лавин поверху.

В 1969 г . А.М.Эльмесов и И.И.Аерхеулидзе разработали

проект лавиногасящей

сквозной установки

из

сборных железо­

бетонных элементов, похожей по овоей конструкции на сквозные

регуляционные противоселевые сооружения, предложенные ранее

И.И.Аерхеулидзе /1 9 6 7 /. Предполагалось,

что

оно будет соби­

раться из стандартных

элементов в виде

пространственной фермы,

укрепляемой на склоне с помощью анкеров

( р и с .1 ).

В 1971 г . К.Ф.Войтковский предложил конструкцию подвес­

видуальных фундаментов и удерживаемых на тросоах,

заанкерен-

ных выше по склону

( рис. 2 ) . Установка такого лавиногаси­

теля возможна на крутых участках склона,

а

также

на склонах

с

малоустойчивыми грунтами.

На выровненную

поверхность лавинного

лотка

укладывают­

ся

балки (4)

t см. р и с.2 ), соединяемые

друг с другом в

виде плетей и с

помощью тросов (2 ) прикрепляемые

к анкерным

Фундаментам

( 3 ; .

На балках с помощью болтов

закрепляются