Материал: Зимнее содержание автомобильных дорог. курсовое проектирование. Канищев А.Н., Паневин Н.И

6

Количество переносимого снега Wt за время действия t метелевого ветра определенного направления можно вычислить по формуле

Практически для расчета снегопереноса из журналов наблюдений метеостанции выбирают сведения о скорости и продолжительности ветров за 10 - 20 подряд идущих зим при определенных погодных условиях (температура воздуха ниже 0 °С, скорость ветра на высоте флюгера более6 м/с, высота снежного покрова не менее 10 см). Принятая в расчетах продолжительность периода наблюдений (не менее 10 зим) позволяет более точно определитьрасчетный объём снегопереноса принятой обеспеченности.

Формула (2.1.3) позволяет рассчитывать объем снегопереноса за любой промежуток времени зимнего периода.

Для расчета объемов снегопереноса в январе определим повторяемость метелевых потоков по направлениям по формуле (2.1.4) и составим табл. 2.1.1:

где Pмi – повторяемость метелевыхветров поi-му направлению, случаи; Pвi – повторяемость ветра за январь по i-му направлению, опреде-

лённая по [25], % (условно принимаем, что все ветры является метелевыми); Робщ – общее число случаев метелевых ветров (см. задание).

Таблица 2.1.1

Повторяемость метелевых ветров по направлениям в январе

Согласно табл. 2.1.1, составленной на январь, и таблицам расчетных объемов снегопереноса [27] в зависимости от скорости ветра, измеренной на высоте флюгера, определяют расчетный снегоперенос Wянвпер за январь по основным направлениям метелевого ветра.

Для этого в ведомость объемов переноса снега (табл. 2.1.2) заносятся значения повторяемости метелевых ветров Pмi , а по [27] или таблицам (прил. 4) определяют расчетный снегоперенос Wянвперi по основным направлениям ветра.

7

Таблица 2.1.2

W пер

Ведомость объемов снегопереноса янв за январь по основным направлениям ветра

Следует иметь в виду, что таблицы расчетных объемов снегопереноса составлены для снега плотностью 0,25 и 0,30 т/м3. Если плотность снежных отложений не совпадает с принятыми в таблицах прил. 4, в расчеты вводится поправка на фактическую плотность снега. Для этого табличные значения снегопереноса умножаются на коэффициент, равный отношению плотности снега,

принятого по прил.4, к фактической плотности метелевых отложений γ. Аналогично выполняют определение объёмов снегопереноса для других

зимних месяцев.

Годовой объем снегопереноса Wгодпер равен сумме ежемесячных объемов снегопереноса Wмеспер по каждому направлению метелевого потока:

где k – продолжительность зимнего периода, месяц (прил. 2).

Для упрощения расчетов в курсовом проекте годовой объем снегопереноса по i-му направлению метелевой деятельности условно принимаем

Годовые расчетные объемы снегопереноса по основным направлениям метелевой деятельности при заданной скорости метелевого ветра заносятся в строку «Расчётный» таблицы объемов снегопереноса задания.

Для сокращения затрат времени на выполнение курсового проекта в задании приведены расчетные объемы переноса снега за 9 лет.

Годовые объемы снегопереноса служат основой для вычисления объемов снегоприноса Wi к каждой стороне участка автомобильной дороги. Чтобы оп-

ределить объемы снегоприноса, годовые объемы снегопереноса по основным

8

направлениям метелевой деятельности умножаются на величину синуса угла между направлением метелевого ветра и осью дороги (α):

Если α < 10о, то метелевый поток перемещается вдоль дороги и объем снегоприноса от данного направления метелевого потока равен 0.

Результаты вычисляются отдельно для левой и правой стороны дороги. Полученные значения объема снегоприноса заносят в табл. 2.1.3.

9

Суммарные годовые объёмы снегоприноса определяют для каждого прямолинейного участка дороги.

Снегозащитные мероприятия на автомобильных дорогах принимаются с расчетом на задержание объемов приносимого снега заданной обеспеченности. Обеспеченность показывает количество случаев превышения исследуемой величины за 100 лет. Для этого строятся кривые вероятности превышения (обеспеченности) снегоприноса для левой и правой стороны дороги на основе применения методов математической статистики.

С целью построения этих кривых объемы снегоприноса за ряд последовательно идущих зим округляют до целых величин, группируют по направлениям отдельно для левой и правой стороны дороги и располагают в убывающей последовательности.

Значения расчетной обеспеченности определяют по формуле Н.Н. Чегодаева [27] или согласно прил. 5:

п— общее число членов ряда (число зим, включенное в расчеты).

Полученные значения заносим в табл. 2.1.4.

Таблица 2.1.4

Расчет статистических показателей снегоприноса за ряд зим Местоположение участка дороги_________(снегопринос с ________ стороны)

10

Средняя величина снегоприноса за ряд зим:

где Wm – объем снегоприноса за зиму, м3/м;

m – порядковый номер в статистическом ряду.

Определяем модульный коэффициент Km, равный отношению объема снегоприноса за зимний период с порядковым номеромт к средней величине объема снегоприноса за весьряд зим:

Коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs вычисляют методом моментов:

Для установления правильности определения величины объема снегоприноса рассчитывают относительную среднеквадратичную ошибку εwСР :

Если её величина не превышает 25-30 %, то включённый в расчёт ряд зимних периодов считается достаточным. При превышении данной величины в расчёт включают большее количество зимних периодов.

Ординаты кривой обеспеченности определяют по известным параметрам (Wср, Cv, Cs) с использованием следующей формулы:

где Wp – ординаты для заданной обеспеченности Рз;

Ф – относительные отклонения ординат биноминальной кривой обеспеченности от середины при Сv=1.0 и заданном значении Сs.

При этом значения Ф берут по [27] или прил. 6 исходя из вычисленного коэффициента асимметрии Сs и заносят в табл. 2.1.5.