Зимнее содержание автомобильных дорог

    Защиту  от метелевого снега следует предусматривать  в местах, где дорога входит в лес и возможно образование заносов, если господствующие метелевые ветры направлены вдоль дороги или под малыми углами к ней, а также на участках дорог, расположенных против разрывов в лесном массиве, так как они подвержены образованию снежных заносов.

    Для защиты дорог от снежных заносов  могут применяться следующие  средства снегозащиты:

• снегозадерживающего действия (снегозащитные лесные полосы, снегозадерживающие заборы, аккумуляционные полки в выемках, переносные щиты, сетки из полимерных материалов, снегозащитные устройства из снега (снежные траншеи, стенки и валы), ограждения из местных материалов (каменные стены, хворостяные изгороди и т.д.).
• снегопередувающего (снеговыдувающего) действия.

 

Снегозащитные устройства снегозадерживающего  действия.

Табл. 3.2

 

 

3.1. Расчет снегозадерживающих устройств.

3.1.1. Щиты.

    Переносные  щиты – маневровое средство снегозащиты. Они могут применяться в качестве самостоятельного средства защиты дорог от снежных заносов и как средство усиления посадок и заборов.

    Применяют четыре вида щитов:

• тип I – щит высотой 2 м, имеющий общую   просветносчь 50 % просветность нижней половины 60 %, а верхней 40 %;
• тип II – щит высотой 1,5 м, имеющий общую просветность 50 % 
  просветность нижней половины 60 % и верхней 40 %;
• тип III – щит высотой 2 м с общей просветностью 60 %   просветностью нижней части 70 % и верхней 50 %;
• тип IV — щит высотой 1,5 м с общей просветностью 60%   просветностью нижней части 70 % и верхней 50 %.

    Щиты  типа I применяют в районах с объемом сиегопереноса более 100 м3/м и при скоростях ветра более 20 м/с,

    Щиты  типа II — в районах с объемом снегопереноса менее 100 м3/м и при скоростях ветра более 20 м/с,

    Щиты  типа III — в районах с объемом снегопереноса более 100 м3/м в районах со скоростями ветра менее 20 м/с,

    Щиты  типа IV — с объемом снегопереноса менее 100 м³/м в районах со скоростью ветра менее 20 м/с.

    Величина  отклонения ветрового потока вверх  и количество снега, проходящее через щит, зависят от площади отверстий щита и их размеров. Чем больше величина и площадь просветов, тем меньше тормозящее влияние щита на снеговетровой поток. Щиты с малой площадью просветов и густой решеткой работают как сплошные, вызывая отложения снега перед собой. При площади просветов более 45 — 50% отложения образуются только за щитом.

Работа  щита зависит также и от размеров элементов заполнения и от правильности очертания решетки щита.

    Результаты  наблюдений за работой щитов разных типов показывают, что наиболее эффективными являются такие ограждения, у которых коэффициент заполнения составляет 0,4 — 0,5, а ширина просветов и элементов заполнения щита — 10 — 12 см. К таким ограждениям относятся переносные щиты из тонких досок (щито-планки) высотой 1,5 — 2 м.

    Основным  типом снегозащитных ограждений следует считать стандартный планочный щит Министерства путей сообщений, зарекомендовавший себя на практике многолетнего использования на железных дорогах (рис. 1, а). 

Рис. 1. Виды снегозащитных ограждений

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    В последние годы был предложен ряд конструкций щитов с увеличенными просветами в нижней части (рис. 1, б), площадь которых в 1,5 раза больше, чем в верхней половине. Эти щиты образуют снеговые отложения, несколько более удаленные от щитовой линии, и поэтому требуют меньшего количества перестановок. На их изготовление идет меньше материалов.

Хворостяные плетни и щиты — достаточно хорошее  средство снегозащиты в районах  с небольшими заносами (рис. 1, в и  г).

    Щитовая снегозащита должна иметь в плане  вид прямой или плавной кривой линии, без изломов и резких изгибов. Щиты по возможности нужно ставить по верху возвышений и избегать понижений. При косых ветрах (дующих под острыми углами к дороге) рекомендуется ставить через 60 м. перпендикулярно к основной щитовой линии короткие звенья щитов с таким расчётом, чтобы концы их подходили к дороге не ближе чем на 10-15 м.

    Первоначальные  расстояния установки щитов от бровки земляного полотна следует назначать в зависимости от  объёма снегопереноса: до 25 м³/м – 30 м.; до 50 м³/м – 40 м.; до 75 м³/м – 50 м.; более 75 м³/м – 60 м. 
 
 
 
 
 

Рис. 2. Применяемые типы щитов с разряженной  решеткой в нижней части.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Объём снега задерживаемый щитами определяется по формуле:

, м³/м

где К_р=0,8 – коэффициент заполнения снегом пространства между рядами

n – число рядов

H_щ – высота щитовых линий, м

Z – расстояние между рядами

K_з =9 – коэффициент снегонакопления у наружных рядов многорядной защиты.

    Необходимое количество рядов снегозадерживающих щитов определяется по формуле:

    

 

    Произведем  расчёт снегозадерживающих переносных щитов: 

    Дорога  III категории: объем снегопереноса = …м³/м, скорость м/с, принимаем … тип щитов высотой… м.

1. Определяем количество рядов снегозадерживающих щитов:

    

2. Определяем  объём снега, задерживаемого многорядной  защитой:

W_мз ˃ Þ…. – условие соблюдено.

    Так как  ˃ … м³/м установку щитов производим на расстоянии 60 м. от бровки земляного полотна.

    Окончательно  принимаем … ряда снегозащитных  щитов … типа с расстоянием между рядами … м. Установка производится на расстоянии 60 м. от бровки земляного полотна.

    Дорога  IV категории: объем снегопереноса = …м³/м, скорость …м/с, принимаем … тип щитов высотой… м.

1. Определяем количество рядов снегозадерживающих щитов:

    

2. Определяем  объём снега, задерживаемого многорядной  защитой:

 м³/м

W_мз ˃ Þ…. – условие соблюдено.

    Так как  ˃ … м³/м установку щитов производим на расстоянии 60 м. от бровки земляного полотна.

    Окончательно  принимаем … ряда снегозащитных  щитов … типа с расстоянием между рядами … м. Установка производится на расстоянии 60 м. от бровки земляного полотна. 

    3.1.2. Заборы

    Снегозадерживающие  заборы – устройства капитального типа с большой затратой материалов и высокой стоимостью. Применяются, когда защита дороги более простыми и дешевыми снегозащитными устройствами неоправданна.

    Применению  заборов снегозадерживающего действия способствуют следующие условия: сравнительно большой объём снегопереноса, при котором требуется большой число перестановок щитов в течении зимы; возможность размещения на полосе, прилегающей к дороге, устройств, не убираемых в летний период (когда прилегающая к дороге местность не занята сельскохозяйственными угодьями); недостаток рабочих, из-за чего не возможно эффективно использовать устройства переносного типа; пересечённый рельеф местности, если он затрудняет многорядную установку щитов.

    Снегозадерживающие  заборы следует применять в районах  с интенсивными метелями, где не возможно создать снегозащитные лесные полосы. 

    Рис. 3. Двухпанельные снегозадерживающие заборы

      

    Высоту  забора определяют в зависимости  от объёма снегопереноса и высоты снежного покрова в данной местности по формуле:

    

, м 

где W – объем снегопереноса, м³/м;

H_n – средняя многолетняя наибольшая высота снежного покрова в данной местности, м.

    Снегосборную  способность многорядного забора определяют по формуле:

    

где k_р=0,8 – коэффициент заполнения снегом пространства между рядами

n – число рядов

H_щ – высота щитовых линий, м

l – расстояние между рядами

k_з =8 – коэффициент снегонакопления у наружных рядов многорядной защиты.

    Дорога  III категории: объем снегопереноса = м³/м.

1. Определяем высоту забора:

    

    Так как высота забора выше 5 м, то необходимо устройство многорядного забора

2. Определяем снегосборную способность многорядного забора:

    

     ˃ Þ…. – условие соблюдено

    Окончательно  принимаем устройство двухпанельных заборов с просветностью 50 % и высотой 3 м. для первого ряда снегозадерживающего забора и устройства однопанельного забора высотой 3 м. для второго ряда снегозадерживающего забора. Располагаем забор на расстоянии 15∙ =15∙4=60 м от бровки земляного полотна, и на расстоянии 30 = 30∙4 = 120 м. друг от друга.

    Рис.4.

    

    Дорога  IV категории: объем снегопереноса = м³/м.