6.3. Учет снегозаносимости при проложении трассы

Территория Беларуси более чем на 3 месяца в году покрывается снегом. При ветрах со скоростью более 3-5 м/с снеговой покров начинает сдуваться и переносится в приземном слое воздуха (поземка). При этом до 90% снега перемещается непосредственно у поверхности снеговых отложений в пределах нижних 10 см. Если перенос происходит при снегопаде, возникает низовая метель.

Если на пути воздушного потока, переносящего снег (снеговетрового потока), встречается дорожная насыпь, условия движения воздушных струй меняются, при этом:

1. на некоторой высоте над поверхностью земли изменение рельефа не отражается на скорости ветра;

2. в нижних слоях поток воздуха, обтекая препятствие на своем пути, проходит через меньшее сечение;

3. скорость снеговетрового потока возрастает, но в непосредственной близости от препятствия образуются зоны затишья – аэродинамическая тень, в которой откладывается большая часть переносимого снега. Приближенно можно считать ее ограниченной откосом с заложением 1:7-1:10;

4. над понижениями местности воздушный поток расширяется, скорость его снижается, и часть снега выпадает, заполняя понижение.

Земляное полотно автомобильных дорог является заметным препятствием для движения снеговетрового потока. Отлагающееся около него значительное количество снега, образуя заносы, затрудняет, а иногда и полностью прерывает движение. Заносимость дорог зависит от их поперечного профиля и количества снега, приносимого к дороге с окружающей местности.

Образование снеговых отложений около насыпей, выемок и на косогорных участках дорог (рис. 6.4) связано с образованием зон затишья около откосов и завихрений у резко выраженных переломов откосов. Если к дороге за зиму приносится меньше снега, чем может отложиться в пределах зоны аэродинамических теней, участок дороги можно считать незаносимым. Однако этот вывод справедлив только при условии, что снеговые валы удаляются своевременно при очистке дороги путем отбрасывания роторными снегоочистителями на придорожную полосу. В противном случае они образуют препятствия, у которых возникают новые отложения снега.

Рис. 6.4. Схемы образования снеговых отложений при обтекании земляного полотна снеговетровым потоком: а – насыпь; б – мелкая выемка; в – глубокая выемка; г – полка на наветренном косогоре; д – полка на подветренном косогоре; 1 – снеговетровой поток; 2 – зона отложения снега; 3 – зона выдувания снега

Количество приносимого к дороге снега зависит от:

1. объема выпадающего снега;

2. силы ветра;

3. площади, с которой снег может сметаться ветром;

4. наличия на пути снеговетрового потока задерживающих препятствий (растительность, неровности поверхности земли). В лесных и лесостепных районах принимают, что к дороге сносится половина выпадающего снега.

Количество выпадающего снега устанавливают по данным метеостанций или по картам среднемноголетней высоты снегового покрова, скорость и направление ветра – по данным метеорологических справочников.

Максимальное количество принесенного к дороге снега (м³ на 1 м дороги) в первом приближении можно определить по зависимости

, (6.3)

где k – количество снега, приносимого со снегосборного бассейна, в долях от объема выпавшего снега; h – толщина снегового покрова, м; L – длина снегосборного бассейна, м; a – угол между направлением зимних ветров и дороги, принимаемый по розе зимних ветров; Sq – количество снега, удерживаемого неровностями поверхности снегосборного бассейна (учитываются только неровности, превышающие толщину остающегося несметенным слоя снега).

Расчет количества снега, приносимого к дороге (рис. 6.5), ведется методом последовательного подсчета баланса снега с учетом размера снегопереноса и задержания препятствиями.

Рис. 6.5. Схема для определения количества снега, приносимого к дороге: а – план снегосборного бассейна; б – схема к определению сносимого и задерживаемого снега; 1 – опушка леса; 2 – границы аэродинамической тени

Все это и определяет основные принципы проложения трассы с учетом снегонезаносимости:

1. площадь снегосборных бассейнов с учетом розы ветров во время месяцев с наибольшим количеством метелей должна быть наименьшей, т.е. чтобы к дороге приносилось меньше снега;

2. необходимо приближать трассу к подветренным опушкам леса, оврагам, населенным пунктам, зарослям кустарников и другим местам, где откладывается снег;

3. целесообразно учитывать тот факт, что мало заносятся участки дорог, составляющие с направлением господствующих ветров угол менее 30°;

4. нужно стремиться избегать прокладывать дорогу по пониженным местам. Пересекать их лучше по кратчайшему направлению;

5. необходимо по возможности приближать дорогу на подветренных склонах к верхней части косогора, поскольку верхняя граница снежных отложений располагается обычно в пределах 5-10 м выше подошвы откоса. На надветренных склонах лучше прокладывать трассу в нижней части или даже по долине в 80-100 м от подошвы склона.