Содержание и ремонт автомобильных дорог. В 2 ч. Ч. 2. Технология и организация дорожных работ

Снег отлагается на дороге во время снегопадов и приносится ветром во время метелей и поземок.

Наблюдения за снеговетровым потоком показывают, что основная масса снега переносится в его нижних слоях. Из общего количества снега, переносимого в двухметровом слое от поверхности земли, почти 90 % приходится на верхние десять сантиметров, а 80 % на нижние четыре сантиметра.

На дорогев результатеснегопереноса образуются снежныезаносы. Снегозаносимость автомобильных дорог обусловлена, главным образом, объемами снегоприноса, шириной примыкающих снегосборных бассейнов, поперечным профилем земляного полотна и уровнем его снегозащищенности. Количество снега, приносимого к дороге, зависит от поверхности местности, ее рельефа, силы ветра. Принято различать максимальные объемы снегоприноса за расчетный период, средние максимальные объемы снегоприноса за одну метель. Максимальные объемы снегоприноса к дорогам увеличиваются с юго-запада на северо-восток и могут находиться в зависимо-

сти от направления дороги в пределах от 40 до 150 м3/м снега. Территорию Беларуси, исходя из максимального снегоприноса за

расчетный период, принято разделять на 4 района (рис. 1.6). В каждой зоне учитываются направления дороги и соответственно снегопринос к ее сторонам (табл. 1.4).

Окончание табл. 1.4

*Далее по тексту вместо м3/пог.м будем употреблять размерность м3/м

Рис. 1.6. Районирование территории Республики Беларусь по условиям снегоборьбы на автомобильных дорогах:

I-IV – районы по условиям снегоборьбы на автомобильных дорогах

– границы районов М-1; Р-20 – республиканские автомобильные дороги

32

При организации защиты дорог от снежных заносов следует учитывать, что максимальные объемы снегоприноса изменяются по годам. При решении вопросов об уменьшении снегозаносимости дорог за счет элементов поперечного профиля земляного полотна или путем устройства временных средств снегозащиты необходимо руководствоваться, в первую очередь, средними объемами снегоприноса (Qсн), которые находятся в пределах 15…64 м3/м, или объемами снегоприноса за одну метель (Qм) – 8…18 м3/м. Средние максимальные значения снегоприноса и объем снегоприноса за одну метель по данным многолетних наблюдений для различных зон приведены в табл. 1.5.

Т а б л и ц а 1.5

Данные средних максимальных объемов снегоприноса и объемов снегоприноса за одну метель

Объемы снегоприноса, приведенные в табл. 1.5 и 1.6, наблюдаются при ширине примыкающих снегосборных бассейнов 1,5 км и более.

33

При меньшей ширине снегосборных бассейнов объемы снегоприноса, приведенные в табл. 1.4 и 1.5, необходимо умножать на коэффициенты редукции (Крд), приведенные в табл. 1.6.

Т а б л и ц а 1.6

Коэффициенты редукции объемов снегоприноса

В зависимости от объема снегоприноса на дорогах может возникать различная степень заносов. Многолетний опыт зимнего содержания дорог позволил ориентировочно разделить участки дорог по степени заносимости на ряд категорий.

1.К сильнозаносимым участкам можно отнести: выемки (осо-

бенно при глубине менее 2 м и неуположенных откосах); насыпи с отметкой земляного полотна, меньшей, чем высота снегового покрова, наблюдавшаяся за ряд лет в данной местности; участки дороги в пределах малых населенных пунктов с разрывами между строениями; пониженные участки рельефа (пересечения оврагов, котловин) и участки, проходящие по наветренным косогорам.

2.Среднезаносимыми участками являются: раскрытые выемки;

нулевые места, покрытые редким лесом, кустарником, высокой травой, неубранными остатками культурных растений; насыпи с отметкой, меньшей и равной максимальной высоте снегового покрова, наблюдавшейся в данной местности за ряд лет.

3.К слабозаносимым могут быть отнесены участки дороги, проходящие через лес, кустарники, насыпи, отметка которых несколько превышает наибольшую высоту снегового покрова

4.К незаносимым участкам относятся: насыпи с отметкой, превышающей высоту снежного покрова на 0,7…0,9 м, выемки, на откосах которых размещается весь снег, приносимый за зимний период (глубиной больше 6 м).

Заносимость выемок в значительной степени зависит от силы ветра. Аэродинамические исследования показывают, что при прохождении воздушного потока над углублением типа дорожной вы-

34

емки с малыми скоростями ветра происходит плавное обтекание снеговетровым потоком углубления, сопровождающееся образованием снежных отложений. Если скорость ветра выше некоторого критического значения, происходит срыв струй около наветренной бровки откоса, и в выемке возникает завихрение. При большой скорости ветра снег может выноситься завихрением из выемки, при меньших скоростях откладывается на откосах выемок.

Заносимость выемок зависит также от количества снега, приносимого в выемку с прилегающей местности. Практически выемки считаются незаносимыми, если для них соблюдается условие

где Vотк – количество снега, которое может разместиться на откосе; Vсн – количество снега, выпадающего за зиму на откос выемки

при снегопадах;

Vпр – количество снега, приносимого во время метелей с одной стороны дороги.

На снегозаносимость дороги влияет также направление ветра. При поперечном по отношению к дороге ветре отложения снега больше, чем при продольном.

Для того, чтобы защитить дорогу от снежных заносов или уменьшить снегозаносимость, применяются различные меры снегозащиты. Снегопринос и снегозащита связаны между собой. Больший объем снегоприноса требует более надежной снегозащиты. Снегозащиту принято оценивать снегосборностью – объемом снега, который может быть задержан на подступах к проезжей части. Для определения снегосборности различных сооружений и устройств используются соответствующие зависимости.

Снегосборность подветренного откоса выемок (Qв) в м3/м рассчитывают по формулам:

при заложении откосов 1:1,5

при заложении откосов 1:3

35

где hв – глубина выемки, м.

Минимальное значение hв принимается равным 2 м. Снегосборность зарослей кустарников и лесных массивов (Qк)

шириной до 100 м рассчитывается по формуле

где S – ширина зарослей кустарников или лесных массивов, м; hк – средняя высота кустарника (подлеска), м.

Снегосборность снегозадерживающих насаждений (Qн) рассчитывается по формуле

где hp – рабочая высота еловых изгородей, плотного кустарникового яруса в древесно-кустарниковых насаждениях, м;

К1 – коэффициент, учитывающий удаление посадок от дороги

(табл. 1.7);

К2 – коэффициент, учитывающий просветность приземного яруса насаждений (табл. 1.8).

Т а б л и ц а 1.7

Значение коэффициента К1

36

Т а б л и ц а 1.8

Значение коэффициента К2

* Если у еловых изгородей высота до низовых ветвей кроны составляет больше 0,25 от общей высоты изгороди, то их просветность – более 50 %

Не подверженными снежным заносам считаются участки дороги: 1) проходящие или примыкающие к лесным массивам, садам и зарослям кустарника высотой не менее 2 м и шириной более 100 м; 2) примыкающие к крупным населенным пунктам и промыш-

ленным объектам; 3) расположенные на снегонезаносимых насыпях, не обустроенных

металлическими барьерными ограждениями, и в глубоких выемках. Трудность зимнего содержания автомобильной дороги (участка)

в период метелей оценивают показателем подверженности ее снежным заносам (Кс) по формуле

где Кс – показатель подверженности автомобильной дороги (участка) снежным заносам с правой (Ксп) или левой (Ксл) стороны дороги;

37

Кзн – коэффициент значимости, равный: для сильнозаносимых участков – 2; для среднезаносимых – 1; для слабозаносимых – 0,5;

Lc – протяженность снегозаносимого участка, км;

Lф – протяженность обслуживаемых дорог (ЛДД, мастерский участок и т. д.), км;

n – количество снегозаносимых участков с правой или с левой стороны дороги (Lф).

Снегозаносимость дороги (участка) характеризуется количеством снега, который может образоваться на автомобильной дороге за зимний период во время метелей, по формуле

где Qд – снегозаносимость участка дороги отдельно для правой (Qдп) и левой (Qдл) стороны за зимний период при максимальных

(Qдсн) или средних из максимальных (Qдср) объемов снегоприноса, тыс.м3/км;

Qс – максимальный (Qсн) или средний максимальный (Qср) объемы снегоприноса (табл. 1.3, 1.4), м3/м;

Qв, Qк и Qн – снегосборность откосов выемок, зарослей кустарников, лесных массивов и насаждений, м3/м, рассчитывается по фор-

мулам (1.2)…(1.5).

Исходя из значений показателей Кс и Qд определяют степень подверженности автомобильной дороги (участка) снежным заносам в соответствии с табл. 1.9.

Т а б л и ц а 1.9

Степени заносимости автомобильных дорог

38

Мероприятия по защите автомобильных дорог от снежных заносов постоянными и временными средствами снегозащиты проводят, в первую очередь, если снегозаносимость дороги (участка) сильная по трем показателям (Кс, Qдсни Qдср), вовторую очередь – подвум и т. д.

1.3.4. Защита дорог от снежных заносов

Для уменьшения количества снега, приносимого к дороге во время метелей, на пути движения снеговетрового потока перед дорогой располагают снегозащитные ограждения – искусственные препятствия, около которых происходит отложение части переносимого снега. Они подразделяются на постоянные и временные.

К постоянным относятся лесные полосы, создаваемые вдоль дорог (рис. 1.7), к временным – преграды из планочных щитов (рис. 1.8), снегозащитных сеток (рис. 1.9), бортовых колец (рис. 1.10). Условия применения и краткая характеристика этих ограждений приведены в табл. 1.10.

Характер отложения снега у различного рода искусственных преград зависит от их просветности, высоты и расположения относительно снежно-ветрового потока. Профили некоторых снежных отложений приведены на рис. 1.11…1.14.

Рис. 1.7. Постоянные снегозадерживающие полосы из зеленых насаждений вдоль дороги

39

Рис. 1.8. Переносные решетчатые щиты: а – щит I типа; б – щит II типа

Рис. 1.9. Снегозащитные сетки:

а, б, в – из полиэтиленовых нитей; г – навешенные на металлические стержни; д – устроенные в виде забора

40