Страница 6: ВСН 77-89. Нормы проектирования и сооружения земляного полотна автомобильных дорог в песчаных пустынях (46705)

*) Данные В. Г. Сивакова.

Приложение 2

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО КОЛИЧЕСТВА ПЕСКА, ПРИНОСИМОГО К ДОРОГЕ (ПО ДАННЫМ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ).

1. В основу определения расчетного количества песка, приносимого к дороге в условиях подвижных песков, положена кубическая зависимость между скоростью активного ветра и интенсивностью пескопереноса.

Удельный объем пескопереноса q, кг/(м·ч) вычисляют по формуле:

а) для сухого песка (в летне-осенний период)

q =0,2 (Vф - 5)3,

б) для влажного песка (в зимне-весенний период)

q =0,1 (Vф - 6)3,

где 0,2 и 0,1 - размерные коэффициенты, зависящие от размера и плотности песчинок в вихревом слое ветропесчаного потока, толщины вихревого слоя и шероховатости подстилающей поверхности;

Vф - скорость ветра на высоте флюгера (по данным метеостанции).

Минимальная активная скорость ветра - это скорость, при которой ветер способен переносить барханный песок. Для сухого песка она равна 6 м/с, для влажного - 7 м/с на высоте флюгера.

___________

*) Методика разработана В. Г. Сиваковым.

2. Общий объем переноса Q, кг/м, в любом направлении за заданный промежуток времени определяют как сумму произведений повторяемости ветра активной скорости за этот период на длительность его действия и на удельный объем пескопереноса при соответствующей скорости ветра, т. е.

где n - число случаев ветра данной скорости;

t - интервал между наблюдениями на метеостанции, ч;

q - удельный объем пескопереноса, кг/(м·ч).

3. Для расчета объема переноса песка необходимы следующие данные: повторяемость активных ветров по градациям скоростей и направлениям, периодичность наблюдений (выбирают из метеорологических таблиц ТМ-1 ближайших метеостанций или из климатических справочников и метеорологических ежемесячников, издаваемых управлениями гидрометеослужбы союзных республик).

Результаты выборки сводят в ведомости (табл. 1 данного приложения) по сезонам года.

4. На основании данных табл. 1 составляют расчетные ведомости объема сезонного переноса песка по направлениям (табл. 2 данного приложения).

5. Количество песка, подносимого к дороге, определяют отдельно для каждой стороны дороги. При этом надо учитывать, что перенос песка изменяется в зависимости от значения угла между направлением косого ветра и трассой дороги. Для этого итоговые значения максимального объема переноса песка по каждому румбу (см. табл. 2 данного приложения) умножают на синус указанного угла. После такой корректировки определяют годовой объем переноса песка к правой и левой сторонам дороги (табл. 3 данного приложения).

6. Зная годовые объемы переноса песка, вычисленные за ряд лет (не менее 10), определяют расчетный объем переноса, который учитывают при проектировании поперечного профиля земляного полотна и назначении мероприятий по защите дороги от песчаных заносов.

Расчетный объем переноса песка определяют с 5 %-ной вероятностью его превышения для дорог с капитальным типом дорожной одежды и 10 %-ной вероятностью превышения для дорог с усовершенствованными покрытиями дорожных одежд облегченного типа.

Таблица 1

Сводная ведомость повторяемости ветров по градациям скоростей и направлениям по метеостанции ______________ при ___________ срочных наблюдениях за ______ год (летне-осенний или зимне-весенний период)

Таблица 2

Расчетная ведомость объема переноса песка по направлениям по данным метеостанции ___________________за _______год (летне-осенний или зимне-весенний период)

Примечания: 1. Продолжительность ветров определяется произведением числа случаев ветра данной скорости на интервал между наблюдениями на данной метеостанции в часах.

2. Общий объем переноса песка определяется умножением удельного объема переноса песка ветром при соответствующей скорости на общее время его действия.

Таблица 3

Определение объемов песка, приносимого к обеим сторонам дороги.

Приложение 3

Методика оценки типа и характера движения форм песчаного рельефа.

Оценка характера движения песков.

Различают два типа движения песков: движение форм рельефа и движение песка в ветропесчаном потоке (переметание песка без образования форм рельефа).

Движение форм рельефа может быть в виде сплошного барханного поля, цепи, отдельных барханов. Движение сплошного барханного поля и движение барханной цепи характерны для подвижных песков. Движение отдельных барханов происходит, как правило, в полузаросших песках, преимущественно равнинных и бугристых.

Движение песка в ветропесчаном потоке является естественным состоянием пустыни при активном ветровом режиме и происходит как в незаросших, так и в заросших песках.

Тип движения песков устанавливают на местности глазомерно.

Характер движения песков определяют путем построения розы переноса песков или на основе наблюдений.

Для построения розы переноса песков используют данные прил. 1, а при их отсутствии рассчитывают по методике, изложенной в прил. 2.

При отсутствии в районе проложения трассы метеостанций характер движения форм рельефа и розу переноса песков определяют на основе натурных наблюдений.

Оценка характера движения форм рельефа.

При определении характера движения форм песчаного рельефа наблюдения проводят в такой последовательности.

1. На местности в районе проложения трассы с учетом табл. 1 и п. 1.4 Норм глазомерно оценивают степень подвижности песков и формы песчаного рельефа.

2. Выбирают характерные участки в разных формах рельефа и с разной степенью закрепления растительностью. На каждом участке намечают объекты наблюдений (посты); два-три бархана при движении одиночных барханов, участки длиной 20 - 50 м по фронту при движении барханной цепи или барханного поля.

Характерные участки выбирают таким образом, чтобы их можно было легко находить при проведении длительных наблюдений.

3. На всех постах разбивают наблюдательные створы. Начальные створы, с которых начинается отсчет движения форм, закрепляют постоянными опорными знаками из расчета три - четыре знака на один створ. Для одиночных барханов достаточно три знака: два - по концам осыпания бархана (концам полумесяца) и один - в середине створа. Для барханной цепи и барханного поля - по пять знаков в створе.

Наблюдательные створы ориентируют по магнитной стрелке и рассчитывают румб движения форм рельефа.

4. При высокой активности ветрового режима (более 10 м/с) наблюдения ведут ежедневно, при ветре меньшей силы - один - два раза в неделю. Более редкие наблюдения могут привести к потере наблюдаемых объектов. Чтобы этого не случилось, закрепительные знаки середины створа не следует извлекать и переносить вперед по мере движения объекта наблюдения, как это делают с боковыми закрепительными знаками. По осевым знакам наблюдательных створов можно восстановить путь движения объекта за весь период наблюдения.

Результаты наблюдений заносят в ведомость (табл. 1 данного приложения).

Таблица 1

Ведомость наблюдений за движением форм рельефа.

5. На основании данных табл. 1 данного приложения составляют ведомость движения форм рельефа по направлениям (табл. 2 данного приложения).

Таблица 2

Ведомость движения форм рельефа по направлениям.

6. По данным табл. 2 данного приложения строят розу движения форм рельефа, которой руководствуются при выборе направления и трассировании дороги, а также при разработке мероприятий по защите дороги от песчаных заносов.

Определение объема переноса песка по направлениям.

При определении объема переноса песка работы выполняют в такой последовательности.

1. Выбирают характерный для района проложения трассы рельеф местности при различной степени подвижности песков и намечают участок для проведения замеров объема переноса песка в ветропесчаном потоке.

2. Разбивают восьмиугольник на ровной поверхности земли со стороной длиной 5 м с таким расчетом, чтобы каждая его сторона была расположена по нормали к восьми румбам направлений: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З и СЗ.

3. На этом восьмиугольнике устанавливают инвентарные щиты высотой 1,0 м и длиной 2,5 м щелевого типа с просветом 1:1.

В створах, соединяющих середины противоположных сторон восьмиугольника, устанавливают мерные рейки с сантиметровыми делениями для замеров высоты отложения песка.

4. Проводят наблюдения по мерным рейкам не менее четырех раз в месяц. По этим данным определяют объем и скорость отложения песка в каждом направлении. Разделив объем отложения песка по каждому направлению на максимальный объем отложения песка, получают коэффициент пескозаноса по каждому направлению, т. е. относительную розу переноса песка.

Приложение 4

Средние значения модуля упругости на поверхности защитных слоев из пылевато-глинистых грунтов.