Исследование снегосборной способности конструкций защиты от метелей в виде земляных валов

Abstract

Постановка задачи. Для обеспечения снегонезаносимости автомагистралей необходимо устройство снегозащитных сооружений различных видов. Особенности автомагистралей — наличие ограждений на обочинах и на разделительной полосе, а также малая ширина полосы отвода, в пределах которой может быть расположена снегозащита, — делают невозможным применение известных средств снегозащиты. Для автомагистралей в качестве снегозадерживающих конструкций предлагаются земляные валы, возводимые в полосе отвода из грунта, оставшегося после строительства. Результаты. Приведена расчетная схема обтекания земляного вала снеговетровым потоком, сформулирована физическая постановка задачи. Проведены расчеты снегоемкости наветренной и подветренной зон валов различной высоты. В качестве геометрических приняты аналогичные параметры валов, применяющихся в качестве шумозащитных конструкций. Установлены факторы, которые должны быть учтены при размещении конструкции в полосе отвода. Выводы. Предложена конструкция снегозащиты в виде земляного вала, учитывающая конструктивные особенности автомагистралей. Рассчитана снегосборная способность земляных валов различной высоты. Результаты исследований позволили формулировать в качестве задачи дальнейших исследований оптимизацию размещения земляных валов в полосе отвода. Statement of the problem. To ensure snow free operation of highways, it is necessary to install various types of snow protection structures. The specific features of highways — the presence of guardrails along the shoulders and on the central reservation, as well as the narrow right of way width within which snow protection can be located make it impossible to use conventional snow protection measures. For highways, earth berms constructed within the right of way using surplus soil from the construction process are proposed as snow retaining structures. Results. The study presents a computational scheme for snow-wind flow around an earth berm and formulates the physical problem setup. Snow storage capacity calculations were performed for windward and leeward zones of berms of different heights. Geometric parameters similar to those used in noise barrier berms were adopted. The key factors for proper placement of the structure within the right of way were identified. Conclusions. A snow protection design in the form of an earth berm has been proposed, taking into account the structural features of highways. The snow collecting capacity of earth berms of various heights has been calculated. The research results make it possible to define the optimization of earth berm placement within the right of way as the objective for further studies.