Защита и расчистка дорог от оползней, обвалов, снежных отложений и лавин

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тюменский государственный нефтегазовый университет

Сургутский институт нефти и газа (филиал)

Кафедра: «ЭТТМ»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц

На тему: Защита и расчистка дорог от оползней, обвалов, снежных отложений и лавин

Выполнил: студент АТХ зс-10

Заздравных В.В.

Принял: Пятов С.Г.

г. Сургут 2013 г



Содержание

Введение

Общие сведения о противооползневых и противообвальных сооружениях и мероприятиях

Противооползневые сооружения и мероприятия

Противообвальные сооружения и мероприятия

Лавинопредотвращающие сооружения и мероприятия

Лавинозащитные сооружения

Защита дорог от снежных заносов

Очистка автомобильных дорог от снега

Вывод

Литература

расчистка дорога снег противообвальный



Введение

Необходимость применения инженерной защиты определяется:

для вновь застраиваемых и реконструируемых территорий - в проекте генерального плана с учетом вариантности планировочных и технических решений;

для застроенных территорий с учетом существующих планировочных решений, требований заказчика и на основе сопоставления стоимости полного комплекса инженерной защиты с минимальным его объемом, включая затраты на вынос зданий и сооружений и восстановление утраченных фондов на новых местах.

Проектирование инженерной защиты следует выполнять на основе:

результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства;

планировочных решений и вариантной проработки решений, принятых в схемах инженерной защиты(генеральных, детальных, специальных);

данных, характеризующих особенности использования территорий, зданий и сооружений, как существующих, так и проектируемых, с прогнозом изменения этих особенностей и с учетом установленного режима природопользования (заповедники, сельскохозяйственные земли и т.п.) и санитарно-гигиенических норм;

технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений инженерной защиты (при ее одинаковых функциональных свойствах) с оценкой предотвращенного ущерба.

При проектировании инженерной защиты следует учитывать ее градо- и объекто формирующее значение, местные условия, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений инженерной защиты в аналогичных природных условиях.

Примечание. Для проектирования инженерной защиты от особо сложных сочетаний опасных геологических процессов следует разрабатывать специальные технические условия.

Инженерные изыскания для строительства сооружений инженерной защиты следует проводить по заданию проектной организации в соответствии с требованиями СНиП1.02.07-37 и государственных стандартов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.

Результаты изысканий должны содержать прогноз изменения инженерно-геологических, гидрологических и экологических условий на расчетный срок с учетом природных факторов, а также влияния существующей и проектируемой застроек.

Если из-за сложности инженерно-геологических и гидрологических условий по материалам изысканий не представляется возможным выполнить необходимые расчеты и выбрать сооружения и(или) мероприятия, в проекте следует предусматривать экспериментальные сооружения и мероприятия инженерной защиты и (или) выполнение опытно-производственных работ, с последующей корректировкой проекта.

При проектировании инженерной защиты следует обеспечивать (предусматривать):

предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания и сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов;

наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов;

возможность преимущественного применения активных методов защиты;

производство работ способами, не приводящими к появлениюновых и (или) интенсификации действующих геологических процессов;

сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических памятников и т. д.;

надлежащее архитектурное оформление сооружений инженерной защиты;

сочетание с мероприятиями по охране окружающей среды;

в необходимых случаях-систематические наблюдения за состоянием защищаемых территорий и объектов и за работой сооружений инженерной защиты в период строительства и эксплуатации(мониторинг).

При проектировании инженерной защиты следует рассматривать возможность и при необходимости предусматривать:

совмещение сооружений, выполняющих различные эксплуатационные функции;

поэтапное возведение и в вод в эксплуатацию сооружений при строгом соблюдении технологической последовательности выполнения работ;

специальные конструктивные решения и мероприятия, обеспечивающие возможность ремонта проектируемых сооружений, а также изменение их функционального назначения в процессе эксплуатации;

использование и при необходимости - реконструкцию существующих сооружений инженерной защиты.

Мероприятия по инженерной защите и охране окружающей среды следует проектировать комплексно, с учетом прогноза ее изменения в связи с постройкой сооружений инженерной защиты и освоением территории.

В составе проекта инженерной защиты следует при необходимости предусматривать организационно-технические мероприятия, предотвращающие гибель людей, исключающие возникновение аварийной ситуации или ослабляющие ее действие и снижающие возможный ущерб.

Инженерную защиту застроенных или застраиваемых территорий от одного или нескольких опасных геологических процессов следует проектировать независимо от ведомственной принадлежности защищаемых территорий и объектов, при необходимости предусматривать образование единой территориальной системы(комплекса) мероприятий и сооружений.

Выбор мероприятий и сооружений следует производить с учетом видов возможных деформаций и воздействий, степени ответственности и ценности защищаемых территорий, зданий и сооружений, их конструктивных и эксплуатационных особенностей.

Границы территорий, подверженных воздействию опасных геологических процессов, в пределах которых требуется строительство сооружений и осуществление мероприятий инженерной защиты, следует устанавливать по материалам рекогносцировочных обследований и уточнять при последующих инженерных изысканиях.

Строительство сооружений и осуществление мероприятий инженерной защиты недолжны приводить к активизации опасных геологических процессов на примыкающих территориях.

В случае, когда сооружения и мероприятия инженерной защиты могут оказать отрицательное влияние на эти территории (заболачивание, разрушение берегов, образование и активизация оползней и др.) в проекте должны быть предусмотрены соответствующие компенсационно-восстановительные мероприятия.

В необходимых случаях в проекте следует предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры и устройство наблюдательных скважин, постов, геодезических реперов, марок и т. д. для наблюдения в период строительства и эксплуатации за развитием опасных геологических процессов и работой сооружений инженерной защиты. В проекте должны быть предусмотрены состав и режим необходимых наблюдений (включая мониторинг) и соответствующие компенсационно-восстановительные мероприятия.

Работы по освоению вновь застраиваемых и реконструируемых территорий следует начинать только после выполнения первоочередных мероприятий по их защите от опасных геологических процессов.

Ввод в эксплуатацию сооружений и мероприятий инженерной защиты и строительство защищаемых объектов должны быть взаимоувязаны и гарантировать безаварийное ведение работ, а также функциональное использование сооружений инженерной защиты в экстремальных условиях.

Класс сооружений инженерной защиты следует назначать в соответствии с классом или категорией защищаемых объектов. При защите территории, на которой расположены объекты различных классов или категорий, класс сооружений инженерной защиты должен, как правило, соответствовать классу большинства защищаемых объектов. При этом отдельные объекты с более высоким классом или категорией могут иметь локальную защиту.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах сооружений инженерной защиты, коэффициенты надежности, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать и по указаниям СНиП 2.01.07-85с учетом требований соответствующих разделов настоящих норм.

Для сооружений инженерной защиты водоподпорного типа следует также учитывать требования СНиП2.06.01-86.

Техническая эффективность и надежность сооружений и мероприятий инженерной защиты должны подтверждаться расчетами, а в обоснованных случаях -моделированием (натурным, физическим, математическим и др.) опасных геологических процессов с учетом воздействия на них проектируемых сооружений и мероприятий.

Экономический эффект варианта инженерной защиты определяется размером предотвращенного ущерба территории или сооружению от воздействия опасных геологических процессов за вычетом затрат на осуществление защиты.

Под предотвращенным ущербом следует понимать разность между ущербом при отказе от проведения инженерной защиты и ущербом, возможным и после ее проведения. Оценка ущерба должна быть комплексной, с учетом всех его видов как в сфере материального производства, так и в непроизводственной сфере (в том числе следует учитывать ущерб воде, почве, флоре и фауне и т. п.).



Общие сведения о противооползневых и противообвальных сооружениях и мероприятиях

При проектировании инженерной защиты от оползневых и обвальных процессов следует рассматривать целесообразность применения следующих мероприятий и сооружений, направленных на предотвращение и стабилизацию этих процессов:

изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости;

регулирование стока поверхностных вод с помощью вертикальной планировки территории, устройства системы поверхностного водоотвода, предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов;

искусственное понижение уровня подземных вод;

агролесомелиорация;

закрепление грунтов;

удерживающие сооружения;

прочие мероприятия (регулирование тепловых процессов с помощью теплозащитных устройств и покрытий, защита от вредного влияния процессов промерзания и оттаивания, установление охранных зон и т. д.).

Если применение мероприятий и сооружений активной защиты, полностью не исключает возможность образования оползней и обвалов, а также в случае технической невозможности или нецелесообразности активной защиты следует предусматривать мероприятия пассивной защиты (приспособление защищаемых сооружений к обтеканию их оползнем, улавливающие сооружения и устройства, противообвальные галереи и др.).

При выборе одного или комплекса мероприятий и сооружений следует учитывать виды возможных деформаций склона (откоса), степень ответственности защищаемых сооружений, их конструктивные и эксплуатационные особенности в соответствии с требованиями п. 1.2.

Противооползневые сооружения и мероприятия

Искусственное изменение рельефа склона (откоса) следует предусматривать для предупреждения и стабилизации процессов сдвига, скольжения, выдавливания, осыпей и течения грунтов, включая оползни-потоки.

Образование рационального профиля склона (откоса) достигается приданием ему соответствующей крутизны, террасированием и общей планировкой склона (откоса),удалением или заменой неустойчивых грунтов, отсыпкой в нижней части склона упорной призмы (банкета).

При проектировании уступчатой формы откоса размещение берм и террас следует предусматривать на контактах пластов грунтов и на участках высачивания подземных вод. Ширину берм (террас) и высоту уступов, а также расположение и форму банкетов следует определять расчетом общей и местной устойчивости склона(откоса), планировочными решениями, условиями производства работ и эксплуатационными требованиями.

На террасах необходимо предусматривать устройство водоотводов, а в местах высачивания подземных вод -дренажей.

Удаление неустойчивых грунтов следует предусматривать, если обеспечение их устойчивости оказывается неэффективным или экономически нецелесообразным.

На защищаемых склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках и попадание на склон вод с при склоновой территории.

Расчетные расходы дождевых вод в оползневой зоне следует определять по методу предельных интенсивностей. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85.

Сброс талых и дождевых вод с застроенных территорий, проездов и площадей (за пределами защищаемой зоны) в водостоки, уложенные в оползнеопасной зоне, допускается только при специальном обосновании. При необходимости такого сбросапропускная способность водостоков должна соответствовать стоку со всейводосборной площади с расчетным периодом однократного переполнения не менее 10лет (вероятность превышения 0,1).

Устройство очистных сооружений на водосточных коллекторах, расположенных в оползнеопасной зоне, не допускается.

Выпуск воды из водостоков следует предусматривать в открытые водоемы и реки, а так же в тальвеги оврагов - с соблюдением требований очистки в соответствии со СНиП 2.04.03-85и при обязательном осуществлении противоэрозионных устройств и мероприятий против заболачивания и других видов ущерба окружающей среде.

Искусственное понижение уровня подземных вод (водопонижение) следует предусматривать для устранения или ослабления разупрочняющего и разрушающего воздействия подземных вод на грунты, снижения или устранения фильтрационного давления.

Для достижения требуемого понижения уровня подземных вод надлежит применять следующие виды водопонизительных устройств:

траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы);

закрытые беструбчатые дренажи (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) для осушения оползневоготела, рассчитанные, как правило, на недолговременный срок службы;

трубчатые и галерейные дренажи - в устойчивой зоне за пределами смещающихся грунтов для перехвата подземного потока при продолжительном сроке службы;

пластовые дренажи на участках высачивания подземных вод на склонах (откосах) - для предотвращения суффозии и в основании подсыпок (банкетов);

водопонизительные скважины различных типов (в том числе самоизливающиеся и водопоглощающие) в сочетании с дренажами или взамен их, в случае большей эффективности или целесообразности их применения.

Удерживающие сооружения следует предусматривать для стабилизации оползневых процессов при невозможности или экономической нецелесообразности изменения рельефа склона (откоса).

Удерживающие сооружения применяют следующих видов:

подпорные стены (на естественном или свайном основании);

свайные конструкции и столбы- для закрепления неустойчивых участков склона (откоса) и предотвращения смещений грунтовых массивов по ослабленным поверхностям;

анкерные крепления - в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками т.д.) и в сочетании с подпорными стенами, сваями, столбами.

Для повышения эффективности работы удерживающие сооружения, когда это целесообразно по местным инженерно-геологическим условиям, следует заанкеривать в устойчивых грунтах.

Для свайных конструкций следует предусматривать, как правило, буронабивные железобетонные сваи. Применение забивных свай допускается в случаях, когда проведение сваебойных работ не ухудшает условий устойчивости склона (откоса).

При наличии подземных вод со стороны удерживающего сооружения, обращенной к грунту, следует предусматривать гидроизоляцию и устройство застойного дренажа с выводом вод за пределы подпираемого грунтового массива.

Противообвальные сооружения и мероприятия

Удерживающие сооружения следует предусматривать для предотвращения сдвига, обрушения, обвалов и вывалов грунтов при невозможности или экономической нецелесообразности изменения рельефа склона (откоса).

Удерживающие сооружения применяют следующих видов:

поддерживающие стены - для укрепления нависающих скальных карнизов;

контрфорсы - отдельные опоры, врезанные в устойчивые слои грунта, для подпирания отдельных скальных массивов;

опояски - массивные сооружения для поддержания неустойчивых откосов;

облицовочные стены - для предохранения грунтов от выветривания и осыпаний;

пломбы (заделка пустот, образовавшихся в результате вывалов на склонах) - для предохранения скальных грунтов от выветривания и дальнейших разрушений;

анкерные крепления - в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками т.д.) в виде крепления отдельных скальных блоков к прочному массиву наскальных склонах (откосах).

Улавливающие сооружения и устройства (стены, сетки, валы, траншеи, полки с бордюрными стенами, надолбы) следует предусматривать для защиты объектов от воздействия осыпей, вывалов, падения отдельных скальных обломков, а так же обвалов объемом, определяемым расчетом, если устройство удерживающих сооружений или предупреждение обвалов, вывалов и камнепада путем удаления неустойчивых массивов невозможно или экономически нецелесообразно.

Улавливающие стены и сетки располагают у подошвы склонов (откосов) крутизной 25 - 35° для защиты от воздействия осыпей, вывалов, падения отдельных скальных обломков и небольших обвалов. Прочность и устойчивость конструкций улавливающих стен проверяются на статическую нагрузку от обвальных масс, а также на удар обломков скального грунта.

Улавливающие траншеи и улавливающие полки с бордюрной стеной следует размещать у подошвы обвалоопасных склонов (откосов) высотой до 60 м и крутизной более 35°для защиты от вывалов отдельных обломков грунта объемом до 1 м3, улавливающие валы - у подошвы обнаженных обвалоопасных склонов большой протяженности.

Улавливающие стены, траншеи и валы допускается располагать на склонах на высоте не более 30 м над защищаемым объектом при крутизне склона не более 25°.

С низовой стороны нагорных(расположенных на склоне) улавливающих траншей следует устраивать валы из местного грунта с упорами из каменной или бутобетонной кладки.

Оградительные стены следует размещать у подошвы склонов (откосов) высотой до 30 м (соответственно 50 м) и крутизной 40 - 45°для улавливания мелких (до 0,01 м3) обломков скального грунта или задерживания осыпающегося скального грунта.

Барражные стены следует устраивать в крутопадающих тальвегах ложбин и распадков для задерживания скатывающихся по ним скальных обломков.

В нижней части барражной стены должно быть предусмотрено отверстие для пропуска вод, стекающих по ложбине или распадку.

Заградительные сетки надлежит применять для защиты объектов, близкорасположенных к подошве склона (откоса), от падающих скальных обломков.

Надолбы следует предусматривать на затяжных склонах высотой до 50 - 60 м и крутизной до 30° в комплексе с другими улавливающими сооружениями и устройствами для погашения скорости обломков скального грунта.

При размещении на склоне (откосе) нескольких улавливающих сооружений или устройств (кроме надолб), расположенных на разной высоте, в проекте необходимо предусматривать перекрытие их (в плане) на длину не менее 5 м.

В проектах улавливающих сооружений и устройств следует предусматривать возможность подъезда транспортных средств и очистки улавливающих пазух от скопления продуктов выветривания, осыпей и обвалов в условиях эксплуатации.

Габаритные размеры улавливающих сооружений и устройств следует назначать из условия исключения возможности перелета, выскакивания и выкатывания скальных обломков, падающих со склона (откоса).

Размеры и форму улавливающих пазух следует назначать по расчетам на прочность и устойчивость в зависимости от скорости, массы и размеров падающих скальных обломков.

Дну улавливающих пазух следует придавать продольный уклон не менее 0,002 по направлению к концам сооружения.

Противообвальные галереи необходимо размещать на обвальных участках железных, автомобильных и пешеходных дорог и рассчитывать на нагрузки и воздействия в соответствии с п.2.8.

Галереи следует размещать на расстоянии от очага обвала, исключающем возможность падения скальных обломков непосредственно на кровлю галерей.

На кровле галерей необходимо устраивать амортизирующую грунтовую отсыпку, снижающую динамическое воздействие обвалов, предотвращающую повреждение конструкций и обеспечивающую скатывание обломков через галерею.

На кровле галерей под отсыпкой необходимо укладывать гидроизоляцию, а так же предусматривать отвод с кровли галерей поверхностных вод.

Для отвода подземных вод, поступающих к галерее с верховой стороны, должен быть устроен продольный застойный дренаж.

Размеры поперечного сечения галерей должны удовлетворять требованиям СНиП II-44-78.



Лавинопредотвращающие сооружения и мероприятия

Снегоудерживающие сооружения следует размещать в зоне зарождения лавины непрерывными или секционными рядами до боковых границ лавинно сбора. Верхний ряд сооружений следует устанавливать на расстоянии не более 15 м вниз по склону от наиболее высокого положения линии отрыва лавин (или от линии снеговыдувающих заборов или кольктафелей). Ряды снегоудерживающих сооружений следует располагать перпендикулярно направлению сползания снегового покрова.

При прерывистой (секционной) застройке склона под каждым разрывом между секциями верхнего ряда следует располагать секцию нижнего ряда.

Высоту снегоудерживающего забора, стенки и т. д. и расстояние между их рядами определяют в зависимости от расчетной высоты снегового покрова, дополнительной высоты снегового покрова от метелевого переноса, сползания снегового покрова и натекания его на забор, а также с учетом соскальзывания пласта снега между рядами снегоудерживающих сооружений, крутизны склона и характера его поверхности.

Опорную поверхность снегоудерживающего сооружения следует располагать перпендикулярно поверхности склона или отклонять вниз по склону до 15 от перпендикуляра к склону. Опорную поверхность из сеток допускается отклонять до30°. Снежные мосты устанавливают горизонтальноили поднимают до 15° к горизонту. Сооружения следует проектировать с учетом веса снежной призмы между его поверхностью и перпендикулярной к горизонту (в отдельных случаях - к склону) поверхностью.

Террасирование склонов применяют как самостоятельное средство для предотвращения лавин обычно на менее крутых участках зон зарождения с углом наклона склона 30°. На более крутых склонах террасы применяют как вспомогательное средство посадку деревьев между рядами снегоудерживающих сооружений. Ширину полок террас назначают не менее 1,5-1,8 расчетной высоты снегового покрова (большее значение - для сыпучего снега). Расстояние по горизонтали между террасами (от верхней бровки нижней террасы до нижней бровки верхней) назначают не более ширины террасы.

Застройку склона лавинопредотвращающими сооружениями следует сопровождать мероприятиями агролесомелиорации, с посадкой быстрорастущих деревьев в зонах зарождения лавин в пределах естественного распространения лесной растительности в данной местности.

На склонах с неустойчивыми грунтами следует применять подвесные снегоудерживающие сооружения, располагая крепления анкеров в прочных коренных породах выше линии отрыва лавин.

На участках, где значительное количество снега приносится в зону возникновения лавин с обратного наветренного склона или плато, система лавинно предупреждающих сооружений должна наряду со снегоудерживающими включать снегорегулирующие сооружения - снеговыдувающие заборы, кольктафели и снегозадерживающие заборы.

Снегозадерживающие заборы следует устанавливать на наветренном склоне или платонепрерывными рядами перпендикулярно основному направлению метелевого переноса. Просветность щитов заборов должна составлять 0,4-0,45, а расстояние от нижнего края забора до поверхности склона - не более 0,2 высоты забора. Высоту забора и число рядов определяют в зависимости от расчетного объема снегопереноса.

Расстояние между рядами снегозадерживающих заборов определяют в зависимости от высоты забора и крутизны наветренного склона. При крутизне наветренного склона больше 20° применение снегозадерживающих заборов нецелесообразно.

Снеговыдувающие панели (дюзы) следует устанавливать под углом 60-90° к горизонту непрерывными рядами или с разрывами на верхней бровке зоны зарождения лавины. Разрывы в ряду могут быть связаны с особенностями морфологии бровки. Просветность панелей может достигать0,2-0,3, высота панели - 3-4 м, расстояние между нижним краем панели и поверхностью бровки должно быть не более 0,25-0,3 высоты панели.

Расстояние между последним рядом снегозадерживающих заборов на наветренном склоне или плато и снеговыдувающими панелями на бровке зоны зарождения лавин должно быть не менее 12-13 высот снегозадерживающего забора.

Все типы снеговыдувающих сооружений следует применять при направлении господствующего ветра относительно фронта сооружения в пределах от 50 до 90°. При угле направления ветра 30-50°или при отсутствии господствующего направления рекомендуется использовать пирамидальные и крестовидные кольктафели.

Кольктафели следует размещать в зоне зарождения лавин ниже линии снеговыдувающих заборов на расстоянии 2 h, где h -высота кольктафеля, принимаемая равной 4-4,5 м. Просвет между панелями кольктафеля и поверхностью склона должен составлять 1-1,5 м.

При отсутствии снеговыдувающих панелей верхняя линия кольктафелей должна располагаться на уровне самого высокого положения линии отрыва лавин. Форма кольктафелей и их размеры определяются в зависимости от снего-ветровых условий в зоне их расположения.

Лавинозащитные сооружения

Лавино-тормозящие сооружения следует проектировать для уменьшения или полного гашения скорости лавин на конусах выноса в зоне отложения лавин, где крутизна склона менее 23°. В отдельных случаях, когда защищаемый объект оказывается в зоне зарождения лавин и лавина имеет небольшой путь разгона, возможно расположение лавинно тормозящих сооружений на склонах крутизной более 23°.

Высоту лавинно тормозящих сооружений следует назначать не менее суммы высот снегового покрова в месте их расположения и фронта лавины.

Расстояние между лавинно тормозящими сооружениями в ряду назначается равным 3-4, а между рядами -4-5 высотам сооружения. Сооружения нижнего ряда устанавливаются на против просветов верхнего ряда. Число рядов зависит от требуемой величины снижения скорости, но должно быть не менее трех. Снижение скорости определяется расчетным методом с учетом размеров лавинно тормозящих сооружений и числа рядов сооружений.

Направляющие дамбы и стены, лавинно резы следует устанавливать на участках зоны отложения лавины при крутизне склона менее 23°, высоту сооружений следует назначать не менее высоты фронта лавины. Угол в месте начала встречи лавины с сооружением не должен быть более 10°.

Лавиноостанавливающие сооружения (дамбы и стенки), следует устанавливать в зоне отложения лавин с крутизной склона менее 23° и при скоростях лавин вместе установки сооружения менее 25 м/с. На подходе к сооружению с нагорной стороны следует устраивать пазухи (выемки) для аккумуляции лавинных отложений, объем которых должен быть не менее расчетного объема лавин. Лавиноостанавливающие сооружения следует сочетать с лавинно тормозящими сооружениями.

Противолавинные галереи следует применять для пропуска лавин над автомобильными железными дорогами в зонах транзита лавин, где путь лавины локализован условиями рельефа (четко выраженные в рельефе лотки) или есть возможность их локализации путем возведения лавинонаправляющих сооружений или искусственных лотков. При необходимости эти сооружения могут выходить на кровлю галерей.

Для пропуска лавин под линейными объектами следует сооружать специальные виадуки и мосты. Размеры их пропускных отверстий должны обеспечивать беспрепятственный пропуск лавин, элементы конструкции - выдерживать давление снего-воздушного потока. Их также целесообразно сооружать только в местах локализации лавин рельефом.

При проектировании противолавинных сооружений следует предусматривать отвод поверхностных вод и дренажные устройства.

Защита дорог от снежных заносов

а) Классификация снежных осадков

Снежные отложения на дороге возникают в результате различных снежных явлений, которые по своим признакам делятся на:

- Спокойный снегопад - происходит выпадение снега из облаков без переноса ветром частиц ранее выпавшего снега по поверхности снежного покрова.

Снегопады характеризуются интенсивностью (количеством осадков, выпадающих в единицу времени) и продолжительностью.

- Метели - перенос ветром снега над поверхностью земли.

По признаку метелевых отложений наиболее часто встречающиеся в практике метели классифицируются:

Верховая метель - метель, при которой происходит перенос снега при слабом ветре (2-3 м/с) без перемещения по поверхности снежного покрова ранее выпавшего снега.

Низовая метель - метель, при которой происходит перенос ветром частиц ранее выпавшего снега с поднятием снежных частиц над поверхностью снежного покрова до нескольких метров.

Такая метель наблюдается при ветре достаточной силы (более 5 м/с) и сухом состоянии поверхности снежного покрова.

Обшая метель - метель, при которой одновременно происходят выпадение снега из облаков и перемещение ветром уже упавших снежинок.

Поземка - перенос ветром частиц ранее выпавшего снега непосредственно по поверхности снежного покрова без выпадения снега из облаков. При поземках высота поднятия снега над уровнем снежного покрова до 0,5 м.

Буран (пурга) - перенос снега при скорости ветра более 20 м/с.

- Обрушение снега с горных склонов в виде лавин.

Снегопады и верховая метель образуют на дорогах сравнительно равномерные отложения, имеющие небольшую толщину и плотность.

Метели (поземка, низовая, буран) вызывают образование заносов - отложения снега большой толщины и повышенной плотности.

Обрушения снега с горных склонов в виде лавин вызывают образование снежных завалов, имеющих очень большие объемы и состоящих из плотного снега, иногда смешанного со льдом, в отдельных случаях и с камнями.

Плотность слоя свежевыпавшего снега в зависимости от формы выпадающих снежинок:

- рыхлый свежевыпавший - 0,06 - 0,08 г/см3

- рыхлый свежий хлопьями - 0,04 - 0,07 г/см3

- рыхлый свежий средними снежинками - 0,08 - 0,12 г/см3

- рыхлый свежий крупинками - 0,13 г/см3

- рыхлый свежий мелкими крупинками - 0,08-0,16 г/см3

Плотность слоя свежевыпавшего снега в зависимости от силы ветра при его выпадении:

- в тихую погоду - 0,04 - 0,07 г/см3

- при легком ветре - 0,04 - 0,18 г/см3

- при среднем ветре - 0,12 -0,18 г/см3

- при сильном ветре - 0,15-0,20 г/см3

Плотность снежного покрова с течением времени под влиянием собственного веса, давления вновь образующихся слоев и уплотняющего действия ветра постепенно увеличивается и к концу зимы достигает в среднем 0,30 г/см3.

б) Виды снегозащитных средств

Снежные отложения на дороге образуются в результате прохождения снегопадов или метелей. Отложения от спокойных снегопадов имеют в основном высоту 5-10 см, редко 15 см и еще реже до 35 см. Снегоотложения от метелевого переноса снега могут достигать большой высоты, измеряемой метрами. Величина снегоотложений зависит от объема снегоприноса. Наибольшую опасность представляют метелевые снегоотложения.

Все мероприятия, обеспечивающие снегонезаносимость дорог во время метелей, основываются на прогнозе возможных объемов снегоприноса к снегозаносимым участкам дороги за зиму, за одну метель и возможных объемов снегоотложений на конец зимнего периода или одной метели.

Для обоснованного решения вопросов о снегозащитных мероприятиях необходимо определить ряд расчетных параметров (Приложения А и Б):

- расчетный объем снегоприноса к снегозаносимым участкам дорог за зиму слева и справа от дороги;

- расчетный объем снегоотложений у снегозащиты к концу зимнего периода;

- расчетную метель и ее основные параметры: объем снегоприноса и продолжительность;

- объем снегоотложений от расчетного снегопада.

Защита дорог от снежных заносов осуществляется с помощью постоянной или временной снегозащиты.

К постоянной снегозащите относят снегозащитные лесополосы и постоянные заборы.

К временной - снегозадерживающие щиты, снежные траншеи, валы и т.д.

Постоянные снегозадерживающие устройства следует проектировать на расчетный объем снегоотложений к концу зимнего периода или на расчетную метель, имеющую объем снегоприноса больший, чем объем снегоотложений в конце зимнего периода. Это возможно за счет разности плотности снегоотложений в конце зимнего периода (до 0,25-0,30 т/м3) и в снегоотложениях от свежепринесенного снега. При этом необходимо учитывать объем снегоотложений от снегопада.

Возможный объем снегоотложений от расчетного объема снегоприноса в конце зимы определяют с учетом коэффициента потерь снега от испарения и таяния во время оттепелей и увеличения плотности в снегоотложениях к концу зимнего периода.

Временные снегозащитные устройства следует проектировать на расчетную метель, так как после отработки временной снегозащиты предусматривается ее восстановление.

По принципу воздействия на снеговетровой поток снегозащитные устройства подразделяют на:

- снегозащитные средства снегозадерживающего действия, которые работают по принципу задержания метелевого снега на подступах к дороге;

- снегозащитные средства снегопередувающего действия, увеличивающие скорость ветра снеговетрового потока и способствующие переносу снега через дорогу (снегопередувающие заборы);

- снегозащитные средства, полностью изолирующие объекты от попадания снега (галереи и тоннели).

Наибольшее распространение на автомобильных дорогах получили устройства снегозадерживающего действия.

в) Снегозащитные лесные полосы

Наиболее надежным, экологически оправданным видом защиты снегозадерживающего действия являются снегозащитные лесные полосы.

Снегозащитная полоса должна иметь плотную (непродуваемую) конструкцию. Обязательным элементом каждой полосы должна быть густая двухрядная кустарниковая опушка.

Конструкция снегозащитной полосы определяется типовой схемой, на основе которой выбирается рабочая схема полосы для каждого конкретного случая (рис. 1).

Рис. 1. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегопереноса (м3/м):

а - до 25; б - до 50; в - до 75; г - до 100; д - до 125; е - до 150; ж - до 200; з - до 250

условные обозначения:

- низкие кустарники

- низкокронные деревья

- высокие кустарники

- высококронные деревья

Расстояние между растениями в ряду допускается в пределах 0,5-1,0м.

В связи с возможностью переноса снега под углом по отношению к оси дороги снегозащитные лесные полосы устраивают длиннее защищаемого участка на 50-100 м. В условиях снегоприноса более 100 м3/м эта величина должна быть обоснована расчетом для ветров под углом более 30° с учетом расстояния между лесной полосой и защищаемым участком дороги.

Для обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне снегозащитные полосы размещают в соответствии с рис. 2.

Рис. 2. Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях автомобильных дорог.

При большой длине снегозащитной полосы, создаваемой на сельскохозяйственных угодьях, необходимо предусматривать технологические разрывы по 10-15 м через каждые 800-1000 м для прохода сельскохозяйственных машин.

Постоянные снегозадерживающие заборы.

В местности с интенсивной метелевой деятельностью рекомендуется применять заборы. Заборы могут быть снегозадерживающего действия и снегопередувающего действия.

Надежным средством защиты дорог от снежных заносов являются снегозадерживающие заборы - устройства капитального типа с большой затратой материалов и высокой стоимостью. Поэтому постройку заборов обосновывают экономически.

Заборы могут быть сплошными и решетчатыми, деревянными, железобетонными или комбинированными. Сплошные заборы собирают меньше снега, чем решетчатые, поэтому они применяются только в том случае, когда требуется одностороннее задержание снега. В зависимости от объема приносимого к дороге снега снегозадерживающие заборы устраивают высотой от 3 до 5 м.

Высоту забора определяют в зависимости от объема снегоприноса и высоты снежного покрова в данной местности.

Не рекомендуется делать заборы выше 5 м. Если по расчету требуется большая высота, то устраивают два и более рядов заборов. Общая снегосборная способность заборов, поставленных в несколько рядов, определяется по формуле

Q = в (n-1) Hз·l + K1·H23,

где Q - объем задерживаемого снега у многорядных защит, м3/м;

в - коэффициент заполнения снегом пространства между рядами (при расчетах можно принимать в = 0,8);

n - количество рядов заборов;

Нз - высота забора, м;

l - расстояние между рядами заборов (следует принимать в пределах 30 Нз), м;

K1 - коэффициент, равный 8,0.

При устройстве решетчатых заборов для уменьшения их заносимости, а также увеличения снегосборности, оставляют просветы между землей и нижней панелью забора, а также и между панелями. Высоту просветов в зависимости от общей высоты забора можно проектировать до 0,5 - 0,8 м.

Расстояние от линии защиты до бровки земляного полотна должно составлять от 15 до 25 высот забора в зависимости от просветности обрешетки конструкции (от 35% до 50% соответственно). Если по местным условиям нельзя удалить забор на указанное расстояние, допускается сокращение расстояния до 10 высот забора при уменьшении просветности его решетки до 30%.

Для лучшего использования снегозадерживающей способности заборов и предотвращения повреждений, особенно при весенней осадке снега, заборы, особенно деревянные, наиболее правильно располагать перпендикулярно к направлению господствующих ветров, если даже при этом заборы будут расположены по отношению к дороге под тем или иным углом.

Деревянные снегозадерживающие заборы рекомендуется применять трех типов:

I - двуХIIанельные высотой 4 м, высота продуваемых проемов равна 0,6 м и каждой панели по 1,4 м (рис. 3, а);

II - двуХIIанельные высотой 5 м, высота продуваемых проемов равна 0,7 м и каждой панели по 1,8 м (рис. 3, б);

III - однопанельные с увеличенной просветностью высотой 5 м, высота нижнего продуваемого проема 0,5 м (рис. 3, в).

Рис. 3. Рекомендуемые типы снегозадерживающих заборов.

Железобетонные снегозадерживающие заборы долговечнее деревянных. Они выполняются из сборных железобетонных элементов (рис. 4). Для повышения эффективности их работы необходимо предусмотреть устройство разрывов в обрешетке, как в заборах, изготовляемых из дерева. Можно применять смешанные конструкции, состоящие из железобетонных стоек и деревянных панелей.

Рис. 4. Железобетонный снегозадерживающий забор (размеры даны в мм).

Железобетонные панели изготовляют на строительных площадках, а монтируют (путем закладки в пазы) на заранее установленных стойках. Ямы под стойки копают ямокопателем, а устанавливают стойки и монтируют панели при помощи передвижного крана.

ж) Защитные устройства из снега

Большое распространение при защите автомобильных дорог от снежных заносов получили устройства из снега.

Наиболее распространенными видами устройств, создаваемых из снега, являются снежные траншеи.

Траншеи могут применяться как самостоятельное средство защиты - на дорогах IV-V категорий или в сочетании с другими средствами (насаждениями, заборами, щитами), чтобы усилить снегозадерживающее действие и повысить надежность снегозащитных линий на дорогах I, II, III категории.

Первую со стороны дороги траншею при отсутствии других средств защиты размещают не ближе 30 м и не дальше 100 м от бровки земляного полотна. Если траншеи служат дополнительным средством защиты к имеющимся лесополосам, щитам или заборам, то ближайшую к дороге траншею размещают с полевой стороны имеющихся снегозащитных линий на расстоянии 20-30 м от них.

з) Защита дорог в горной местности (лавины)

В горных районах, где выпадает много снега, часто происходят снежные обвалы (лавины) с крутых склонов.

Различают сухие и мокрые лавины. Сухие лавины образуются в периоды морозов. Лавины от мокрого снега образуются весной или во время сильных оттепелей.

По характеру движения снежной массы различают три типа лавин:

- осовы, при которых вся масса снега на склоне равномерно смещается по склону без строго фиксированного русла;

- лотковые лавины, при которых снег со снегосборного бассейна скользит по логу (каналу стока);

- прыгающие лавины, которые вначале смещаются по каналу стока, а затем, когда он образует горизонтальную площадку или уклон его увеличивается, слетают с уступа и обрушиваются на дно долины.

Основными причинами, вызывающими сход лавин, являются:

- спокойные снегопады и снегопады с ветром, приводящие к накоплению снега на лавиноопасных участках;

- постоянно протекающий внутри снежной толщи процесс перекристаллизации, в результате которого в нижней части появляются слабо связанные между собой частицы снега, что приводит к обрушению всего слоя снега;

- наступившая оттепель.

При изысканиях горных дорог необходимо установить участки, опасные в отношении снежных обвалов. Наиболее опасны в отношении лавинообразования склоны с крутизной 20-45°, на которых может накапливаться большое количество снега, постепенно приходящего в неустойчивое состояние. На крутых склонах с уклоном более 60° больших накоплений снега не бывает, так как он осыпается постепенно.

При сходе лавин несколько раз в год лавинные лотки четко выработаны, отсутствуют травяной покров и кустарники. В местах конусов выноса лавин снег сохраняется до июня - конца июля, здесь появляется влаголюбивая растительность.

Если лавины повторяются один раз в несколько лет, на склонах развивается угнетенный стелющийся кустарник и сохраняются поваленные и сильно наклоненные тонкоствольные деревья лиственных пород с вертикальными ветками.

Если лавины образуются редко, 1 раз в несколько лет, в лавинных лотках и на верхней части конусов выноса может развиваться лиственный лес со следами повреждений.

При изысканиях дорог следует избегать пересечения дорогой лавиноопасных мест. Если обойти лавиноопасное место не представляется возможным, дорогу располагают:

- над дном долины на такой высоте, чтобы ее не закрывали завалы от скатывающихся лавин;

- или дорогу следует прокладывать через участки каналов стока, где легче всего построить снегозащитные галереи и они будут иметь наименьшую длину.

Дорожно-эксплуатационные организации должны иметь перечень участков дорог, на которых когда-либо были зарегистрированы лавины. Для чего ведется специальный журнал регистрации схода лавин с указанием года, месяца и числа их схода, места схода, примерной толщи отложений снега над дорогой и на дороге, если лавина ее достигла.

На лавиноопасных участках, в зависимости от местных условий, осуществляют защиту дорог от лавин следующими способами:

- пропуск лавин над или под защищаемым объектом;

- искусственное обрушение снега на лавиноопасных участках;

- уменьшение накопления снега в лавиносборных бассейнах;

- удержание снега на склонах, не допуская его соскальзывания;

- отвод лавин в сторону от объекта.

На участках дорог с интенсивным движением лавины пропускают над защищаемым объектом, для чего сооружают железобетонные или каменные галереи и навесы.

Если условия данного участка не позволяют пропустить лавину под дорогой (узкие, глубокие ущелья), тогда следует на данном участке строить закрытую галерею, типа тоннеля, и лавина до момента таяния остается над этой галереей.

Галереи и навесы являются дорогими сооружениями и должны строиться по специальным проектам.

Если сразу нельзя построить долговременное сооружение на участках, где наблюдаются осовы, допускается постройка деревянных навесов. На участках с лотковыми и прыгающими лавинами деревянные навесы не устраивают.

На участках с небольшой интенсивностью движения, где допустима задержка движения, разрешается искусственный сброс лавин с временным закрытием движения и последующей уборкой снега. Такой сброс целесообразнее всего производить обстрелом из минометов.

Накопление снега в лавиносборных бассейнах предупреждают установкой сплошных щитов, каменных стен, железобетонных заборов, террас, надолбов, канав, рвов, плетней и других преград, которые задерживают снег на подходах к лавиносбору. Все эти снегозадерживающие устройства располагаются таким образом, чтобы задержать снег на подступах к лавиносборам и не допустить его переноса в лавиносборные бассейны.

Под защитой этих сооружений выращивают крупные, способные произрастать в данном месте деревья.

Надолбы делают из бревен диаметром 15-20 см и длиной около 2 м. Их зарывают в землю вертикально на глубину 50-60 см в шахматном порядке на расстоянии 1 м друг от друга и соединяют проволокой в секции по 10 штук. Каждую секцию крепят оттяжками к скалам. Если грунт не позволяет врыть надолбы, ставят пирамиды из бревен, связанные проволокой. Пирамиды размещают также в шахматном порядке на расстоянии 2 м одна от другой и заваливают у основания камнем.

Плетневые изгороди делают высотой 1,5 м в виде секций длиной по 10 м, размещая их на склоне в шахматном порядке. Вместо плетневых изгородей можно использовать проволочные сетки, натянутые на колья.

Щиты для удержания снега на склонах делают высотой до 3,5 м из досок толщиной 70 мм и устанавливают на рельсовых опорах. Расстояние между опорами 2,5-3,0 м. Глубина заложения опор определяется расчетом. На крутых склонах щиты следует дополнительно закреплять оттяжками.

Отвод лавин в сторону от защищаемого объекта осуществляют при помощи лавинорезов - бетонных или каменных треугольных дамб, обращенных своим режущим ребром навстречу лавине. Лавинорезы строят по специальным проектам.

Очистка автомобильных дорог от снега

а) Организационное обеспечение

С целью повышения эффективности работ по снегоочистке составляется проект организации работ, который является составной частью «Проекта содержания автомобильных дорог». В проекте указываются технология зимней уборки, типы снегоочистителей, разрабатываются схемы снегоочистки, определяются места стоянки снегоочистительной техники.

Для эксплуатируемых дорог проекты организации работ по снегоочистке составляются подрядной организацией и согласовываются с органами управления дорожным хозяйством.

Для проектируемых дорог проект организации работ по снегоочистке разрабатывается проектной организацией, как раздел инженерного проекта по содержанию дорог.

Организационное обеспечение зимнего содержания автомобильных дорог, взаимодействие структурных подразделений в зимний период, вопросы дорожного обеспечения освещены в Руководстве по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах (ОДН 218.3.023-2003).

На случай возможных экстремальных погодных условий, с целью недопущения перерыва движения распоряжением органа управления дорожным хозяйством в составе одной из дорожных организаций создается мобильный дорожный отряд, за которым закрепляются снегоочистительная техника и бригада из водительского состава. С водительским составом проводится инструктаж.

б) Патрульная снегоочистка автомобильных дорог

На всех дорогах, где дорожные условия позволяют применять быстроходные машины, основой снегоочистительных мероприятий рекомендована патрульная очистка.

Патрульная снегоочистка производится одиночными или отрядом плужно-щеточных автомобилей. Патрулирование ведется периодическими проходами снегоочистителей по закрепленному для обслуживания участку дороги в течение всей метели или снегопада.

На автомобильных дорогах с небольшой интенсивностью движения при малой интенсивности снегопада или метели и в районах слабой метелевой деятельности очистку следует производить одиночными снегоочистителями.

На автомобильных дорогах с интенсивным движением, более 2000 авт./сут, а также в условиях частых и интенсивных метелей патрульная снегоочистка ведется отрядами машин. Для патрульной снегоочистки используют одноотвальные автомобильные снегоочистители.

В районах, где во время метелей образуются косы и переметы, которые нельзя пробить одноотвальными снегоочистителями, в состав отрядов следует вводить двухотвальные автомобильные снегоочистители.

Плужными автомобильными снегоочистителями снег перемещают от оси дороги к обочинам. Машины располагаются в плане уступами одна за другой на расстоянии 30-60 м, причем ближняя к обочине машина работает с боковым крылом. При большой ширине земляного полотна (шире 15-16 м) во избежание многих перевалок снега допускается работа по схеме с разным направлением перемещения (рис. 5).

Рис. 5. Схема очистки с разным направлением перемещения

В этом случае часть снегоочистителей сдвигает снег в направлении оси дороги, а другие (идущие по краю) - в сторону кюветов. При работе по такой схеме во избежание образования снежных заносов на дороге необходимо сразу же удалять роторными снегоочистителями снежный вал, образующийся на оси дорожного полотна.

Если дорогу приходится очищать при сильном боковом ветре, нецелесообразно отбрасывать снег против ветра, так как он сдувается обратно. В таких случаях патрульную снегоочистку производят по схеме, позволяющей перемещать снег в направлении, совпадающем с направлением ветра (рис. 6).

Рис. 6. Патрульная очистка дороги при сильном боковом ветре

При работе по этой схеме не рекомендуются снегоочистители с жесткозакрепленным (неповоротным) отвалом, так как приходится делать холостые проходы. Следует пользоваться снегоочистителями с поворотным отвалом. Пройдя в одном направлении, меняют положение отвала снегоочистителя на обратное и, возвращаясь, отбрасывают снег по ветру.

При отсутствии снегоочистителей с поворотным отвалом применяют двухотвальные плужные снегоочистители. Снег сгребают той стороной двухотвального плуга, при пользовании которой направление перемещения снега совпадает с направлением ветра.

На участках дорог, проходящих по косогорам, очистка дорожного полотна начинается со стороны верхового откоса и ведется последовательными проходами снегоочистителей с перемещением снега в сторону низового откоса. Схема проходов аналогична применяемой при очистке во время сильного бокового ветра.

в) Зимняя уборка автомагистралей и скоростных дорог

Основной задачей зимнего содержания автомагистралей и скоростных дорог является своевременная очистка от снега проезжей части с целью предотвращения уплотнения (прикатывания) свежевыпавшего снега движущимися транспортными средствами.

При снегоочистке автомагистралей и скоростных дорог технологические операции следует выполнять со скоростью, близкой к скорости транспортного потока, за возможно короткий срок и минимальное количество проходов. Для этого на многополосных магистралях требуется применение высокопроизводительной техники.

При зимнем содержании дорог с многополосным движением используется, как правило, комплексная снегоочистка с применением химических реагентов.

При получении информации о погодных условиях с возможным образованием на покрытии ледяных отложений (стекловидного льда) необходимо провести предварительную (профилактическую) обработку покрытия химическими ПГМ в количестве 5-15 т/м2.

...