ловиями, если это не связано с чрезмерным удлинением трассы дороги.
Из метеорологических условий при выборе трассы следует учи тывать направление господствующих ветров, от которого зависит заносимость дороги снегом, а в песчаных пустынях — песком. Всег да предпочтительнее проложить трассу так, чтобы бассейны, с ко торых приносится на дорогу снег во время поземок, имели бы меньшие площади и были покрыты задерживающей снег расти тельностью.
Гидрологический режим пересекаемых водотоков влияет на вы бор места их пересечения и необходимые размеры мостов, а в неко торых случаях определяет возможность трассирования дороги по долинам рек. Большие расходы воды на пересекаемых водотоках, вызывающие необходимость постройки крупных дорогостоящих ис кусственных сооружений, часто делают целесообразным смещение трассы ближе к водоразделу.
Большое значение для работы дороги имеет ее расположение по отношению к странам света. Количество солнечного тепла, погло щаемое склонами разной экспозиции, меняется в очень большой степени. Южные склоны раньше очищаются от снега и быстрее просыхают, чем северные. На них интенсивнее протекают процес сы выветривания и эрозии. По подсчетам проф. Б. Н. Веденисова, южный откос выемки при высоте солнца над горизонтом 30° акку мулирует в 14 раз больше тепловой солнечной энергии, чем север ный. Часто правильный выбор| склона долины может существен но улучшить работу строящейс^ дороги. В лесисто-болотистой мест ности для лучшего осушения земляного полотна дороги целесооб разно приближать к северной стороне просеки, устраивая полосу ютвода несимметричной.
10.3. Учет снегозаносимости при проложении трассы
Половина территории СССР более чем на 5 месяцев в году по крывается снегом. При ветрах со скоростью более 3—5 м/с снеговой покров начинает сдуваться и переносится в приземном слое возду ха (поземка). При этом до 90% снега перемещается непосредст венно у поверхности снеговых отложений в пределах нижних 10 см. Если перенос происходит при снегопаде, возникает низовая метель.
Если на пути воздушного потока, переносящего снег (снеговет рового потока), встречается возвышающееся препятствие, напри мер дорожная насыпь, условия движения воздушных струй меня ются. На некоторой высоте над поверхностью земли изменение рель ефа не отражается на скорости ветра. В нижних слоях поток воз духа должен, обтекая препятствие на своем пути, пройти через меньшее сечение. При этом скорость снеговетрового потока возрас тает, но в непосредственной близости от препятствия образуются зоны затишья — аэродинамическая тень, в которой откладывается
190
Рис. 10.4. Схемы образования снеговых отложений при обтекании земляного по лотна 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
большая часть переносимого снега. Приближенно можно считать ее ограниченной откосом с заложением 1 : 7—1 10. Над понижени ями местности воздушный поток расширяется, скорость его снижа ется 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, затруд няет, а иногда и полностью прерывает движение. Заносимость до рог зависит от их поперечного профиля и количества снега, при носимого к дороге с окружающей местности.
Образование снеговых отложений около насыпей, выемок и на косогорных участках дорог (рис. 10.4) связано с образованием зон затишья около откосов и завихрений у резко выраженных перело мов откосов. Если к дороге за зиму приносится меньше снега, чем может отложиться в пределах зоны аэродинамических теней у от косов насыпей или на откосах выемок, участок дороги можно счи тать незаносимым. Однако этот вывод справедлив только при ус ловии, что снеговые валы, образующиеся по краям дороги, удаля ются своевременно при очистке дороги путем отбрасывания ротор ными снегоочистителями на придорожную полосу. В противном случае они образуют препятствия, у которых возникают новые от ложения снега.
Количество приносимого к дороге снега зависит от объема вы падающего снега, силы ветра, площади, с которой снег может сме
19L
таться ветром, и от наличия на его пути задерживающих препятст вий (растительность, неровности поверхности земли). В сильно метелевых степных и тундровых районах допускают возможность сду вания к дороге всего выпавшего снега, кроме задерживаемого пре пятствиями; в лесных и лесостепных районах принимают, что к до роге сносится половина выпадающего снега.
Количество выпадающего снега устанавливают по данным ме теостанций или по картам среднемноголетней высоты снегового поврова, скорость и направление ветра — по данным метеорологиче ских справочников.
Рис. 10.5. Схема для определения количества снега, приносимого к дороге:
-в — план снегосборного бассейна; |
б — схема к определению сносимого и задерживаемого |
снега; / — опушка |
леса; 2 — границы аэродинамической тени |
192
Максимальное количество принесенного |
к дороге снега |
(м3 на |
||||
1 м дороги) в первом приближении можно определить: |
|
|||||
|
|
Q = |
{jchL — 2 Я) sin а , |
|
|
|
где |
к — снег, |
сносимый |
со |
снегосборного бассейна, в долях от |
объема |
|
выпавшего снега; |
h — толщина |
снегового покрова, |
м; L — длина снегосборного |
|||
бассейна, м; а — угол между направлением зимних |
ветров и дороги, принимае |
|||||
мый по |
розе зимних ветров; |
— количество снега, удерживаемого неровностя |
||||
ми поверхности снегосборного бассейна; учитываются только неровности, превышающие толщину остающегося несметенным слоя снега.
Если приносимый снег будет задержан перед дорогой, ее можно считать незаносимой.
Расчет количества снега, приносимого к дороге (рис. 10.5), ве дется методом последовательного подсчета баланса снега с учетом размера снегосноса и задержания препятствиями.
При прочих равных условиях трассу дороги желательно прокла дывать так, чтобы площадь снегосборных бассейнов с учетом розы ветров во время месяцев с наибольшим количеством метелей была наименьшей, т. е. чтобы к дороге приносилось меньше снега. Целе сообразно приближать трассу к подветренным опушкам леса, ов рагам, населенным пунктам, зарослям кустарников и другим мес там, где откладывается снег. В лесных просеках отлагается только выпадающий снег. Мало заносятся участки дорог, составляющие с направлением господствующих ветров угол менее 30°
Следует избегать прокладывать дорогу по пониженным местам, которые всегда сильно заносятся снегом. Пересекать их лучше по кратчайшему направлению.
Участки дорог, проложенные в выемках и по полкам вдоль косо горов, всегда сильно заносятся снегом. Несколько менее заносимы в тех же условиях насыпи и полувыемки-полунасыпи. Чтобы умень шить заносимость, следует по возможности приближать дорогу на подветренных склонах к верхней части косогора, поскольку верх няя граница снежных отложений располагается обычно в преде лах 5—10 м выше подошвы откоса. На надветренных склонах луч ше прокладывать трассу в нижней части или даже по долине в 80—100 м от подошвы склона.
10.4. Пересечение водотоков
Трассы автомобильных дорог пересекают большое число посто янных и периодически действующих водотоков.
Мосты и трубы на автомобильных дорогах следует располагать таким образом, чтобы при обеспечении беспрепятственного проиуска высоких вод и соблюдении требований экономичности построй ки и удобства движения автомобилей не нарушать плавности трас сы. Несмотря на то что наиболее экономичным и целесообразным
7—977 |
193 |
Рис. 10.6. Мосты на кривых:
а — мост на кривой в плане; б — мост на вертикальной кривой
в отношении пропуска воды явля ется перпендикулярное пересече ние дорогой водотоков, современ ные технические условия проек тирования дорог не ставят ника ких ограничений для малых и средних мостов и труб под насы пями, подчиняя их расположение требованиям плавности трассы и допуская их устройство при лю бых сочетаниях элементов плана и профиля. При косом пересече нии лога трубы целесообразно располагать по оси лога под уг лом к трассе. Если ось водотока и ось долины непараллельны, реко мендуется проектировать спрям ление русла, что дает возмож ность вести все работы по пост ройке искусственного сооружения в котловане, вырытом на сухом месте.
Чем выше категория дороги, тем более оправдан отказ от из менения трассы дороги ради пер-
194
пендикулярного пересечения водотока. Поэтому на современных автомобильных дорогах высшей категории для обеспечения плавно сти трассы в холмистой и горной местностях широкое применение находят большие мосты на кривых в плане и продольном профиле (рис. 10.6), несмотря на неизбежное осложнение конструкции этих сооружений и процесса строительства. Высокая стоимость совре менных автомобильных дорог и большие потери автомобильного транспорта от перепробегов и снижения скорости при неудобных въездах заставили рассматривать мосты, даже сравнительно боль ших пролетов, как элементы дороги, которые не должны выделять ся из ее общего направления и вносить какие-либо изменения в режимы движения транспортного потока.
Конструкции мостов, строящихся на кривых, должны удовлетво рять всем требованиям к плану и поперечному профилю криволи нейных участков дороги в отношении устройства виражей, уширений, введения переходных кривых и т. п.
При пересечении больших водотоков постройка косого моста значительно увеличивает стоимость мостового перехода и сопряже на с необходимостью устройства регуляционных сооружений. Стои мость 1 м моста через большую реку во много раз больше стоимо сти 1 м дороги. Большой мост как капитальное инженерное соору жение необходимо строить на участке реки, наиболее удобном для пропуска высоких вод. Это обеспечивает устойчивость и неразмываемость русла и позволяет удовлетворить требования судоходства.
Удобство перехода с большим мостом, с точки зрения требова ний автомобильного движения, обеспечивается главным образом устройством плавных в плане и продольном профиле проходов к мосту.
Выбор места перехода через большие водотоки обычно бывает связан с неизбежным отклонением от воздушной линии и поэтому место мостового перехода через большие реки следует рассматри вать как контрольную точку трассы (см. ч. 2, главы 18—21).
10.5. Преодоление подъемов и развитие линии на склонах
При преодолении речных долин и подъеме к седловинам через невысокие гряды холмов встречаются участки, уклоны которых пре вышают предельно допустимые по техническим условиям. В таких местах возможны два способа проложения трассы (рис. 10.7). Пер вый заключается в прямом подъеме по косогору предельным укло ном с устройством высокой насыпи внизу и глубокой выемки на верху. Второй — с отклонением от воздушной линии в сторону и проходом по косогору с тем же уклоном, но при малых объемах земляных работ. При этом происходит удлинение трассы. Пробег автомобилей увеличивается, и экономия, полученная во время стро-
7* |
195 |