Обеспечение снегонезаносимости насыпей автомобильных дорог (на примере северных районов Западной Сибири)

• Автор: Ланецкий, Николай Кириллович
• Шифр специальности: 05.22.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 146 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Состояние вопроса, цель и задачи исследования

Характеристика района исследования

2.1. Мерзлотногрунтовые условия.

2.2. Природноклиматические условия .

Математическое описание процесса обтекания профиля

насыпи ветровым потоком .

Исследование снегозаносимости и условий обтекания профиля насыпи в полевых условиях .

4.1. Объмы и методика исследований .

4.2. Наблюдения за динамикой формирования снегоотложений.

4.3. Результаты анемометрических испытаний
Экспериментальные исследования обтекания профилей земляного полотна в аэродинамическом канале
5.1. Характеристика аэродинамического канала
5.2. Основные критерии подобия и методика экспериментальных работ.
5.3. Результаты исследования аэродинамических характеристик дорожных профилей .
Рекомендации по уменьшению снегозаносимости автомобильных дорог.
6.1. Выбор трассы и расчет высоты насыпи
6.2. Оценка экономической эффективности применения снегонезаносимых насыпей .
Общие выводы.III
Литература


При общих метелях снежные заносы появлялись наиболее часто. Значительный объем лабораторных и теоретических исследований был выполнен в транспортно-энергетическом институте СО АН СССР и НИИЗКТе Б. В.Ивановым, А. К.Дюниным и А. А.Комаровым /, , , , , /. Исследование условий обтекания железнодорожных насыпей и выемок, проведенное Б. В.Ивановым в аэродинамическом канале //, показало, что насыпь, создает наиболее благоприятные условия для переноса снега через её верхнюю часть метелевым потоком. Полученные в ходе лабораторных исследований результаты по определению влияния высоты насыпи на скорость обтекающего воздушного потока у наветренной бровки хорошо согласовывались с данными, полученными при теоретическом решении задачи обтекания профиля насыпи. Этими исследованиями установлено, что поднятие насыпи до 1,5 м сопровождается увеличением скорости у наветренной бровки. Дальнейшее увеличение высоты оказывает уже не столь эффективное воздействие на скорость обтекающего потока. Результаты теоретических исследований Б. В.Иванова показали, что в принципе возвышение бровки насыпи на 0,1-0,2 м над снежным покровом сопровождается увеличением скорости потока над насыпью. В практических рекомендациях указывается на необходимость учета высоты снегоотложений и утла пересечения господствующих ветров с осью дороги. Рассматриваемые исследования проводились специально для железных дорог. В послевоенный период, в связи с ускоренным развитием сети автомобильных дорог в районах Сибири и Севера, вопросы снегонезаносимости автодорожных насыпей оказались актуальными. Подверженность их снежным заносам в этих районах оказалась значительно выше чем прогнозировалось. Это частично объясняется существенным отличием поперечного профиля автодорожной насыпи от железнодорожно й. Так, при меньшей, примерно вдвое, высоте, автодорожная насыпь в 2-3 раза шире, что значительно изменяет скоростной режим обтекающего потока. Вместе с тем, уклон обочин и проезжей части поднимают ось насыпи относительно бровок на - см. Возникает вначале поджатие, а затем расширение обтекающего потока, что сопровождается дополнительным снижением скорости. С учетом приведенных особенностей поперечного профиля совершенно очевидно, что аэродинамические условия обтекания автодорожных насыпей и условия формирования снегоотложений у них существенно отличаются от железнодорожных, но специальных исследований таких профилей не проводилось. Имеется ряд исследований общего характера, отдельные положения которых могут быть применены и для автомобильных дорог. Так большой объем теоретических и экспериментальных работ в области механики метелей выполнен А. К.Дониным /, , , /. Эта величина зависит от климатических условий и является одним из основных факторов, влияющих на снегозаносимость дорог и характеризуется как твердый расход (весовое количество снега, проносящееся в единицу времени через единицу площади поперечного сечения потоку1. Его величина изменяется по высоте над поверхностью и наибольший процент снежных частиц переносится в приземном слое высотой около 2 м. Объем снега, проносящийся через I м фронта снеговетрового потока в единицу времени, назван полным расходом снеговетрового потока. На основании теоретических исследований и большой экспериментальной проверки А. Уа2-з/, (1. У0 - скорость ветрового потока, измеренная на высоте 0,2м от поверхности снежного покрова. Эта формула справедлива для насыщенных метелей, которые наиболее распространены на обширных открытых снегосборных бассейнах Западной Сибири. Наблюдаемые в любом снеговетровом потоке пульсации скорости вызывают колебание транспортирующей способности потока и при незначительном снижении скорости насыщенного потока наблюдается выпадение снега на поверхность. Для предотвращения выпадения снега из пульсирующего потока, как показали исследования, достаточно увеличения скорости обтекающего профиль насыпи потока у подветренной бровки на % //. По данным А. К.Дюнина // метелевый поток насыщается снегом постепенно. Существует определенная зона разгона метели.