Приложение Б. Расчёт высоты снегонезаносимой насыпи

Приложение Б

Расчёт высоты снегонезаносимой насыпи

1. Высоту снегонезаносимой насыпи рассчитывают по формуле:

, (Б.1)

где - высота насыпи, м;

K - коэффициент, учитывающий поправку на максимальную высоту снегового покрова,

- максимальная за зимний период толщина снегового покрова на данном участке по материалам изысканий, м;

- коэффициент, учитывающий расположение дороги на местности (таблица 1);

- минимальное возвышение насыпи над снеговым покровом для открытого горизонтального участка местности, м.

Таблица Б.1 - Значение коэффициента в зависимости от рельефа

Характеристика рельефа	Значение коэффициента
Вершины гор и косогоров	0,8-1
Открытые горизонтальные участки местности	0,9-1,1
Равнинная местность со слабой растительностью	1-1,2
Верхние части наветренного склона косогора при уклоне его более 1:3	1,3
Холмистая тундра со слабой растительностью	1,5
Верхняя часть подветренного склона косогора при уклоне его более 1:3	1,8
Сильнопересечённые участки горного рельефа	2

Коэффициент К определяют по формуле:

, (Б.2)

где - расчётная максимальная высота снегового покрова по данным ближайшей метеостанции, м;

- максимальная высота снегового покрова по материалам той же метеостанции в зиму изысканий, м.

2. Для определения расчётной максимальной высоты снегового покрова по данным ближайшей метеостанции выбирают годовые максимумы толщин снегового покрова . Значения , полученные за ряд лет (не менее 10), сводят в убывающем порядке по определённой форме (см. пример расчёта) и вычисляют периоды эмпирической повторяемости данной толщины снегового покрова по формуле:

, (Б.3)

где n - число зим в ряду, для которых обрабатывали результаты наблюдений;

m - порядковый номер данного значения максимальной толщины снегового покрова в ряду.

3. На основании полученных данных строят эмпирическую кривую распределения максимальных высот снегового покрова. На логарифмической сетке (или в логарифмических координатах) по оси ординат откладывают величины , а по оси абсцисс - соответствующие им величины Т. Пользуясь кривой, экстраполируя или интерполируя, определяют расчётную толщину снегового покрова , соответствующую заданной для этого района расчётной величине , которую в зависимости от категории дороги для районов Крайнего Севера рекомендуется назначать по таблице Б.2.

Таблица Б.2 - Значение расчётной величины в зависимости от категории дорог

Категория дороги по СП 34.13330.2012	I-III	IV-V
, лет	20	15

4. Возвышение насыпи над снеговым покровом определяется по графикам (рисунки 1 и 2). По рисунку Б.1 в зависимости от величины параметра В и среднезимней скорости ветра рассматриваемого района определяется увеличение скорости на наветренной бровке , по которому (рисунок Б.2) определяется величина возвышения дорожной насыпи .

Рисунок Б.1 - Увеличение скорости воздушного потока по ширине насыпи В

Величина параметра В определяется по формуле:

, (Б.4)

где b - ширина земляного полотна (или другой площадки) поверху, м;

- угол атаки (угол между направлением господствующих ветров в зимний период и осью дороги).

Рисунок Б.2 График для определения величины

При продольном направлении ветра условия продувания полотна наиболее благоприятны и возвышение насыпи над снеговым покровом может быть минимальным - 0,2-0,3 м.

5. Пример расчёта.

Проектируется дорога, ширина земляного полотна которой В=12 м. Сначала трасса дороги пересекает холмистую тундру, а затем выходит на равнинную местность со слабой растительностью. На первом участке угол атаки равен 90°, на втором - 60°. Среднезимняя скорость ветра 6 м/сек. При изысканиях установлено, что на первом участке высота снегового покрова равна 57 см, на втором - 40 см. Требуется определить высоту снегонезаносимой насыпи для обоих участков.

По данным ближайшей метеостанции устанавливаем, что максимальная высота снегового покрова в районе строительства дороги в течение 10 лет колебалась от 36 до 65 см. Во время изысканий дороги высота снегового покрова на станции равнялась 50 см. Полученные значения сводим в убывающем порядке и вычисляем периоды эмпирической повторяемости Г (таблица Б.3).

На основании полученных данных и T строим в логарифмических координатах эмпирическую кривую распределения максимальных высот снегового покрова (рисунок Б.З).

Принимая годам, , по полученному графику путём экстраполяции устанавливаем, что , тогда по десятичному логарифму:

см.

Таблица Б.3 - Данные эмпирической повторяемости в убывающем порядке

	m	n+0,4	n-0,3	T
65	1	10,4	0,7	14,9
61	2		1,7	6,1
55	3		2,7	3,9
50	4		3,7	2,8
48	5		4,7	2,2
45	6		5,7	1,8
43	7		6,7	1,6
40	8		7,7	1,4
39	9		8,7	1,2
36	10		9,7	1,1

Рисунок Б.3 Распределение максимальных высот снегового покрова

Определяем по формуле (Б.2) коэффициент К, учитывающий поправку на максимальную высоту снегового покрова:

.

По таблице Б.1 устанавливаем значения коэффициента для первого участка , для второго .

Определяем по графикам (см. рисунки Б.1 и Б.2) значения превышений. Для первого участка при м; для второго участка м.

Определяем высоты насыпей, которые будут равны:

на первом участке м,

на втором участке м.