Определение снегозаносимости земляного полотна автомобильных дорог на основе параметров метелевой деятельности

• Автор: Гладышева, Ольга Вадимовна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 259 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Современное состояние вопроса, цель и задачи исследований

1.1. Параметры метелевой деятельности и их влияние на транспортно эксплуатационные показатели автомобильных дорог в зимний период
1.2. Существующие методы и методики определения объема снегоприноса к автомобильной дороге

1.3. Существующие методики определения параметров расчетной метели

1.4. Исследования снегозаносимости автомобильных дорог

1.4.1. Общие положения

1.4.2. Снегозаносимость нераскрытых выемок

1.4.3. Снегозаносимость раскрытых выемок

1.4.4. Снегозаносимость насыпей

2. Условия образования метелевых отложений на земляном полотне автомобильных дорог и определение их количества методами математического моделирования
2.1. Обобщенная модель системы ДорогаОкружающая среда
2.2. Внешние и внутренние параметры системы Дорога Окружающая среда, определяющие снегозаносимость автомобильной дороги метелевым снегом
2.3. Математическая модель для определения параметров расчетной метели по метеорологическим данным
2.4. Схема обтекания нераскрытых выемок снеговетровым потоком
2.5. Математическая модель для определения количества метелевого снега, откладывающегося на земляном полотне нераскрытых выемок
2.6. Схема обтекания раскрытых выемок снеговетровым потоком
2.7. Математическая модель для определения количества метелевого снега, откладывающегося на земляном полотне раскрытых выемок
2.8. Схема обтекания снеговетровым потоком насыпи
2.9. Математическая модель для определения количества метелевого снега, откладывающегося на земляном полотне насыпи
2Методика проведения вычислительного эксперимента
2Разработка информационных баз для решения задачи определения количества снега, откладывающегося на земляном полотне автомобильной дороги, выбор СУБД
. Общие положения
. Разработка базы данных БЫЕв
. Разработка базы данных КОЬ БЫ
2Выводы по главе
3. Опытноэкспериментальная проверка адекватности математических
моделей
3.1. Задача проведения опытноэкспериментальных работ
3.2. Материалы, используемые для проверки адекватности моделей
3.3. Выбор участков автомобильной дороги и их описание
3.4. Методика проведения снегомерных съемок
3.5. Сравнение рассчитанных и фактических объемов снегоприноса в единичную метель на примере снежной бури января г.
3.6. Проверка адекватности модели для определения количества
метелевых снегоотложений на земляном полотне нераскрытых выемок
3.7. Проверка адекватности модели для определения количества
метелевых снегоотложений на земляном полотне раскрытых выемок
3.8. Проверка адекватности модели для определения количества
метелевых снегоотложений на земляном полотне низких
насыпей
3.9. Выводы по главе
4. Результаты использования разработанных моделей для
определения количества метелевых снегоотложений на земляном полотне автомобильных дорог
4.1. Исследование параметров расчетной метели
4.1.1. Исследование динамики прохождения единичных метелей ЮЗ
4.1.2. Проверка адекватности статистических моделей, 5 применяемых для получения расчетных параметров метелей
4.1.3. Исследование зависимости параметров расчетной метели 6 от величины межметелевого разрыва
4.2. Определение количества метелевых снегоотложений на 1 земляном полотне нераскрытых выемок
4.3. Определение количества метелевых снегоотложений на земляном 4 полотне раскрытых выемок
4.4. Определение количества метелевых снегоотложений на земляном 8 полотне насыпей
4.5. Выводы по главе
5. Организация зимнего содержания автомобильных дорог на основе 6 определения количества метелевых снегоотложений на земляном полотне
5.1. Общие положения
5.2. Проектирование снегозащитных мероприятий для участка 6 автомагистрали Крым км на обходе города Мценск
в Орловской области
5.2.1. Характеристика дороги
5.2.2. Определение параметров метелевой деятельности в
районе прохождения участка автомагистрали Крым
5.2.3. Определение параметров расчетной метели
5.2.4. Определение количества снегоотложений на земляном
полотне от расчетной метели
5.2.5. Определение объема снегоуборки от расчетной метели
5.2.6. Определение потребности в ресурсах для проведения
снегоуборочных работ
5.2.7. Определение стоимости уборки снега, откладывающегося 5 во время прохождения расчетной метели
5.3. Использование результатов исследований при разработке проекта
содержания автомобильной дороги МКАД Кашира км
5.3.1. Основания для разработки типового проекта содержания
автомобильных дорог
5.3.2. Определение расчетных параметров метелевой деятельности для автодороги МКАД Кашира
5.3.3. Определение параметров расчетной метели
5.3.4. Проектирование снегозащитных мероприятий для автомобильной дороги МКАД Кашира
Список использованных источников
Приложения
1. Описание расчетных модулей обработки данных метеостанций для определения параметров метелевой деятельности и определения количества метелевых снегоотложений на земляном полотне автомобильных дорог
2. Схемы снегоотложений на магистрали Крым после прохождения 3 метели января года
3. Схемы снегоотложений в нераскрытых выемках на опытных участках
4. Схемы снегоотложений в раскрытых выемках на опытных участках
5. Схемы снегоотложений на насыпях на опытных участках
6. Г рафики изменения максимальных объемов снегоприноса в единичные 7 метели по зимним периодам и объемов снегоприноса в расчетные
метели с различной вероятностью превышения для метеостанций
7. Номограммы для определения снегозаносимости земляного полотна 9 автомобильных дорог
8. Акты внедрения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Методика обоснования оптимального расчетного объема снегоприноса для снегозащитных насаждений вдоль автомобильных дорог приведена в ВСН . Данный нормативный документ рекомендует принимать расчетную вероятность превышения для объема снегоприноса соответствующей минимуму суммарных приведенных затрат на лесополосы и дополнительную временную снегозащиту щиты. Затраты определяются за лет, расчетная вероятность превышения определяется с помощью графика, приведенного на рис. Рис. Расчетную вероятность превышения объемов снегоприноса к дороге рекомендуется определять отдельно для каждого района, отличающегося применяемыми конструкциями снегозащитных насаждений, ценами на материалы для снегозащитных устройств и так далее. Таким образом, для дальнейших исследований может быть принят метод суммарных переносов Мельника Д. М., так как он позволяет получать в результате обработки данных метеостанции наибольшее число параметров, характеризующих метелевую деятельность в районе прохождения автомобильной дороги. Полученные расчетные параметры можно использовать для решения задач зимнего содержания, как на стадии проектирования автомобильной дороги, так и на стадии эксплуатации. Вопросу изучения отдельных метелей, вызывающих снежные заносы на дорогах, и их прогнозу посвящены работы Барахтина В, Дубовки Ф. В., Прохоренко М. М., Ляховского , Прохоровой З. П. 8,9,,,4. Все исследования доказывают экономическую целесообразность прогнозирования таких метелей, приводят таблицы повторяемости, средней продолжительности, числа дней, в течение которых они наблюдаются. Однако авторы не рассматривают параметры отдельных метелей, характеризующие их влияние на заносимость автомобильных дорог, то есть объемы снегоприноса к разным направлениям автомобильных дорог. Елисеевой Н. В. проведены исследования по распределению объемов снегопереноса малой обеспеченности р5 при особо опасных метелях на территории Новосибирской области . При этом, к особо опасным метелям автором отнесены метели с продолжительностью более ч и со скоростью ветра более мс, которые согласно существующей в метеорологии классификации относят к особо опасным метеорологическим явлениям там же. Произведена статистическая обработка результатов, для построения вероятностных кривых распределения объемов переносимого снега при опасных метелях использовались клетчатки вероятностей 9. Гладышевой И. А. введено понятие единичная метель, как метель, которая началась через 6 часов после предыдущей и закончилась за 6 часов до последующей . Величина межметелевого разрыва 6 часов была принята, как время, необходимое для уборки снегоотложений толщиной от 0,3 до 0,8 м с применением шнекороторных снегоочистителей. Разработана методика определения расчетных параметров единичной метели объема снегоприноса и продолжительности на основе данных метеостанций Воронежской области. Рассмотрены все метели с объемом снегоприноса 1Усп м3м за лет. Пороговое значение величины объема снегоприноса было принято на том основании, что метели с объемом снегоприноса 1Усп м7м вызывают заносы на низких насыпях автомобильной дороги при наличии однорядной щитовой защиты. Именно такая снегозащита имела широкое применение на снегозаносимых участках в гг Автором доказана возможность получения расчетных параметров единичной метели на основе показательного закона. За расчетный объем снегоприноса принят верхний предел доверительного интервала разброса среднего результата при значении доверительной вероятности . Паневин Н. И. продолжил исследования по количественной оценке снегозаносимости автомобильных дорог . В основу определения расчетных объемов снегоприноса к дорогам им также положен метод суммарных переносов. Разработана математическая модель воздействия метелей на временные снегозащитные преграды в течение зимнего периода. Им введено понятие расчетной метели, как метели обусловливающей максимальный объем снегоприноса к конкретному участку дороги при расчетном межметслевом разрыве и максимальную интенсивность снегоприноса с оптимальной вероятностью превышения. Автором проведено обоснование экономически целесообразного межметелевого разрыва.