Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 13.18. Схема основных песчаных массивов на территории Российской Федерации:

1 - Терско-Кумский массив; 2 - Волжско-Кумский массив; 3 - Волжско-Уральский массив

Терско-Кумский прикаспийский древнедельтский массив (Ставропольский

край, Республики Дагестан и Ингушетия); площадь 800 тыс. га; преобладают

пески заросшие бугристые; подвижные барханные 10-15 %;

Волжско-Кумский прикаспийский массив (Астраханская область,

Республика Калмыкия); сложен морскими частично переработанными

прикрытыми древним аллювием песками; площадь 300 тыс. га; преобладают

пески равнинно-волнистые и заросшие бугристые; подвижные барханные 5-

10 %;

Волжско-Уральский прикаспийский массив (Астраханская область);

сложен морскими песками, перекрытыми древнеаллювиальными дельтовыми

песками; площадь около 4 млн. га; преобладают пески заросшие бугристые;

распространены равнинно-волнистые и грядовые; подвижные барханные 10-

15 %.

Существуют следующие основные формы рельефа песков [62].

Барханные пески:

одиночные и групповые барханы - подвижные песчаные холмы

своеобразной формы с пологим наветренным и крутым подветренным

склонами. Подветренный склон имеет в плане форму полумесяца. Высота

барханов от 0,3 до 3 м и более, ширина до 100 м, длина склонов до 20-40 м,

крутизна наветренного склона 1:5-1:3, подветренного - 1:1,5-1:2;

барханные цепи - подвижные скопления песка, имеющие форму

волнообразного вала шириной 10-12 м и более, длиной от 200 м до 2 км.

Высота барханных цепей: мелких - до 1 м, средних - от 1 до 3 м, крупных - от

3 до 7 м, очень крупных - более 7 м. Расстояния между гребнями цепей - от

10-15 до 150 м;

барханные гряды - вытянутые крупные скопления песка высотой от 10 до

50 м.

Заросшие и полузаросшие пески:

кучевые и бугристые пески - скопления песка в виде небольших холмов и

бугров, закреплённых растительностью, высота кучевых и мелкобугристых

песков - менее 1 м, среднебугристых - от 1 до 3 м, крупнобугристых - более 3

м;

грядевые пески - вытянутые скопления песка в виде гряд высотой: мелких

- от 1 до 3 м, средних - от 3 до 7 м, крупных - более 7 м;

лунковые пески - обширные глубокие котлованы, закреплённые

растительностью и разделённые песчаными перемычками.

Опыт сооружения дорог в подвижных песках показывает, что земляное

полотно следует проектировать с хорошо обтекаемым поперечным

профилем. Крутизну откосов устраивают 1:4 при высоте насыпи до 2 м и 1:2

- более 2 м.

Для защиты от выдувания откосов насыпей, возводимых в подвижных

песках, а также для улучшения условий переноса песка через дорогу под

действием ветра верхнюю часть откосов насыпей (при высоте более 1 м)

рекомендуется укреплять на 1/3 их высоты путём укладки защитного слоя

толщиной 10-15 см из глинистых грунтов или гравийно-песчаных

(щебёночно-песчаных) материалов.

Сплошное устилочное покрытие откосов земляного полотна применяют до

закрепления песков растительностью или другими видами постоянных

укреплений.

Стебли камыша укладывают на откос сверху вниз перпендикулярно бровке

земляного полотна с перекрытием уложенного ряда последующим не менее

1/3 длины стеблей. Камышовую выстилку закрепляют на откосе тонкими

пучками (вицами), расположенными поперёк стеблей настила. Кольями из

крепких стеблей камыша накрест прибивают пучки к настилу, тем самым

прижимая его к откосу.

Укрепление откосов грунтами и материалами, не поддающимися

выдуванию, - надёжный способ, не требующий значительных затрат при

эксплуатации. На укрепление 100 м

откоса расходуют 10-15 м

глинистого

грунта, 10,4-15,6 м

щебня и 1,25 м

щитов из пучков камыша.

Рекомендуется по возможности избегать возведения земляного полотна

дороги в виде выемок в районах распространения подвижных песков ввиду

значительных трудностей защиты их от песчаных заносов. При

необходимости устраивают выемки в барханных песках глубиной от 2 м по

типу раскрытых с откосами 1:2 и с бермами шириной 10-20 м. Крутизну

откосов выемок глубже 2 м можно увеличивать до 1:2, при этом соотношение

между глубиной выемки и её шириной должно быть не менее 1:10.

На песчаных массивах, примыкающих к дороге, выделяют охраняемую

полосу шириной от 50 до 500 м в каждую сторону от оси дороги в

зависимости от рельефа песков, степени их подвижности, характера

хозяйственного использования территории, расположения населенных

пунктов и т.п. Внешняя граница охраняемой полосы обозначается

соответствующими знаками.

В пределах охраняемой полосы запрещаются: работы, связанные с

уничтожением или повреждением растительности, движение транспортных

средств и прогон скота, а также земляные работы всех видов.

В подвижных песках, рельеф которых сложен одиночными и грунтовыми

барханами, рекомендуется создавать с наветренной или с обеих сторон

земляного полотна спланированные придорожные полосы шириной от 20 до

50 м, разравнивая на них подвижные формы рельефа.

За пределами спланированных полос закрепляют подвижные формы

рельефа, чтобы предотвратить их перемещение на эти полосы. В зависимости

от характера рельефа песков, степени их подвижности и условий

произрастания растений ширину участка на которых закрепляют подвижные

формы рельефа, устанавливают от 25 м до 150 м и более.

Пескозащитные насаждения создают в полупустынном и пустынном

(пустыня северного типа) лесомелиоративных районах с годовой суммой

осадков меньше 300 мм. В остальных районах снегозащитные насаждения

обеспечивают защиту дорог от песчаных заносов.

Для защиты насаждений на песках используют следующие древесно-

кустарниковые породы:

- в лесостепной зоне - сосну обыкновенную, березу, тополь, ветлу, клен

татарский, шелюгу красную, бузину красную, жимолость татарскую;

- в степной полосе - сосну обыкновенную, акацию белую, тополь, вяз

приземистый, шелюгу красную, бузину красную, акацию желтую, жимолость

татарскую, лох узколистный;

- в полупустынной и пустынной зоне - акацию белую, вяз приземистый,

тополь, клен татарский, тамариск, лох узколистный, скумпию, айву

обыкновенную, джузгун, иву каспийскую, шелюгу красную, терескен серый.

Для закрепления песков применяют посев песчаного овса, кумарчина,

седина, джузгуна, а на засоленных песках - различных видов солянок. Во

всех случаях целесообразно использовать местные виды растений,

развивающихся лучше других. При этом семена собирают с хорошо

развитых, обильно плодоносящих растений, не поражённых болезнями или

вредителями. Участки для заготовки семян выбирают по согласованию с

органами лесного хозяйства.

Обработка почвы для создания пескозащитных насаждений на заросших

(задернованных) песках производится, как правило, по системе зяблевой

вспашки. На голых песках почву обрабатывают непосредственно перед

посадкой или не обрабатывают.

Уход за почвой в пескозащитных посадках на голых и слабозаросших

песках не производится. На песках, сильно зарастающих травами, за почвой

ухаживают по мере надобности. После песчаных бурь молодые посадки

оправляют.

Размещение и ширина пескозакрепительных насаждений зависят от

рельефа песков и направления активных дефляционных ветров. На

барханных песках при направлении дефляционных ветров к оси дороги более

30° насаждения шириной 50 м создают по обе стороны от полотна.

На период прорастания семян и укрепления корневой системы растений

вспомогательным средством, приостанавливающим движение песков, служит

механическая защита, розлив вяжущих материалов или другие способы

фиксации поверхности песков. Для закрепления песков используют медленно

распадающиеся битумные эмульсии, жидкие нефти или раствор

полиакриламида. Нормы распределения вяжущих представлены в табл. 13.9.

Таблица 13.9

Материал Условия закрепления песков

Расход на 1 м

единица

измерения

количество

Битум БНД 200/300 и БНД

130/200 (для

Благоприятные почвенно-

гидрологические условия местности и

г 200-500

приготовления эмульсии)

ветер небольшой скорости

Неблагоприятные почвенно-гидрологические

условия местности и тяжелый ветровой режим

г 500-750

Закрепление производится в очагах дефляции на

территории защитной полосы

г 350-500

Жидкая нефть

Благоприятные почвенно-гидрологические

условия местности и ветер небольшой скорости

л 1-2

Неблагоприятные почвенно-гидрологические

условия местности и тяжелый ветровой режим

л 5-6

0,5-0,7 %-ный водный

раствор полиакриламина

Закрепление производится на откосах земляного

полотна и в очагах дефляции на территории

защитной полосы

л 3-4

Закрепление производится на откосах земляного

полотна и на защитной полосе при

благоприятных почвенно-гидрологических

условиях местности и благоприятном ветровом

режиме

л 6-8

С помощью механических защит можно уменьшить высоту барханов, для

чего нижнюю часть их укрывают щитами или матами. Верхняя часть

подвергается развеиванию, а песок сдувается на подветренный склон. С

помощью щитов можно также управлять движением барханов. Устанавливая

щиты на барханную цепь с наветренной стороны дороги, препятствуют

воздействию ветра и задерживают движение песков с этой стороны.

Расположенная с подветренной стороны дороги барханная цепь не имеет

щитов, пески здесь не задерживаются, и барханы отгоняются от дороги.

Существуют различные виды механических защит, предназначенные для

пескозадержания. С аэродинамической точки зрения механические защиты

делятся на несколько типов: непроницаемые линейные (высокорядные,

полускрытые и скрытые), устилочные и торчковые.

Суммарное количество песка, переносимое ветром к линии защиты,

зависит от местных природных факторов: ветрового режима, рельефа

местности, характера растительного покрова. Защита дороги от песчаных

заносов должна проектироваться отдельно по характерным участкам.

За основной показатель при выборе и расчёте конструкции защиты, её

размещении на полосе отвода принимают расчётный годовой перенос песка.

Максимальный годовой перенос песка, подлежащий задержанию,

определяют по формуле [29]

где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

(13.6)

t - продолжительность переноса песка при различных общих расходах, ч;

 - угол между направлением ветра и продольной осью защиты;

п - число случаев переноса песка в году с общими расходами;

1,0

- скорость ветра, измеренная на высоте 1 м от песчаной поверхности,

м/с.

Расчётный перенос песка, который учитывают при проектировании мероприятий по

защите дороги от песчаных заносов, определяют с 5 %-ной вероятностью его превышения

для дорог с капитальными покрытиями и 10 %-ной вероятностью превышения - для дорог

с усовершенствованными облегчёнными покрытиями [4].

Расчёт элементов щитов производится на давление ветра, на прочность и

устойчивость против опрокидывания щита.

При защите сооружений от песчаных заносов определяют

пескозадерживающую способность щитов на 1 пог. м с помощью одной из

формул [4]

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

[[[ (13.7)

где[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

[[ (13.8)

q - объём песка, который может быть задержан 1 пог. м щита при его

полном засыпании, м

;

h - высота щита, м;

и l

- длина песчаных отложений, накапливаемых по отдельности с обеих

сторон щитов, постепенно засыпаемых, м;





- крутизна отложения песка с наветренной и подветренной сторон

щита, в градусах.

Расстояние между рядами защит может быть определено по формуле

[где

(13.9)

h - высота надземной части защиты, м;



- крутизна наветренного склона в градусах.

Общий расход ветропесчаного потока (г/мс) определяют по формуле,

полученной на основе опытных данных [30]:

Q  0,10(V

- 5,4)

, где

(13.10)

- скорость ветра по флюгеру метеостанции, расположенному на высоте

10 м. Количество переносимого песка (г/м) за время действия ветра t равно:

G = Qt = 0,10(V

- 5,4)

(13.11)

Количество перенесенного песка за месяц (или за год G

) по данному

направлению ветрами всех скоростей V

фi

равно сумме переносов песка

ветрами каждой скорости G

, т.е.

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

[[[[ (13.12)

При возникновении косых ветров, угол атаки которых



меньше 90°,

расход песка на единицу длины определяется по формуле

= Qsin



(13.13)

Пылеватые пески и лессовидные грунты, из которых возводят земляное полотно

автомобильных дорог в пустынных районах, легко подвергаются водной эрозии. В

результате земляное полотно размывается дождевыми водами.

Основной вид борьбы с эрозией земляного полотна - укрепление песка на

обочинах и откосах связным грунтом слоем 15 см или оптимальной смесью

песка и суглинка или песком, обработанным битумной эмульсией. Особенно

опасны по размыву вогнутые кривые в продольном профиле. В таких местах

увеличивают толщину защитного слоя грунта и на откосах устраивают лотки

для стока ливневых вод в виде железобетонных желобов или лотки

укрепляют вяжущими материалами.

Там, где позволяют климатические условия, для укрепления откосов

создают покров посевом многолетних трав.

ГЛАВА 14. Озеленение автомобильных дорог

14.1. Классификация видов озеленения автомобильных дорог

Озеленение автомобильных дорог разделяют на два основных вида:

защитное и декоративное.

К защитному озеленению относят: снегозащитное озеленение;

противоэрозионное озеленение; пескозащитное озеленение; шумо-газо-

пылезащитное озеленение.

К декоративному относят озеленение, используемое для архитектурно-

художественного оформления автомобильных дорог.

Снегозащитное озеленение создают для защиты дорожного полотна от

снежных заносов. Этот вид озеленения применяют в виде одной или

нескольких полос, а при небольших объёмах снегоприноса - в виде живых

изгородей из ели или кустарников.

Снегозащитная лесная полоса состоит из нескольких рядов деревьев и

кустарниковой опушки, расположенной с полевой стороны. Живая изгородь

представляет собой густую двухрядную посадку деревьев или кустарников,

которой путём систематической стрижки придают определённые высоту,

плотность и форму.

По своему действию снегозащитные посадки представляют собой

объемную преграду, внутри и вблизи которой снижается скорость ветра и

происходит отложение снега.

Противоэрозионное озеленение применяют для защиты дорог от

разрушительного воздействия стока атмосферных осадков и дефляционных

ветров. Эрозии подвержены в основном незащищенные грунтовые

поверхности обочин, откосов и водоотводных канав. Особенно низкая

противоэрозионная устойчивость характерна для таких грунтов как:

мелкозернистые пылеватые пески, пылеватые суглинки и глины, лессы и

лёссовидные суглинки, мергелистые грунты с большим содержанием

глинистых частиц.

Прилегающие к дорогам дефлируемые участки песков без

предупредительных мероприятий могут привести к заносам проезжей части.

Одной из эффективных мер противоэрозионной защиты грунтовых поверхностей является

создание на них растительного покрова из трав с развитой корневой системой, которая

проникает на глубину 20 см и более и в результате образует плотный и прочный дерновой

слой. Создаваемый травяной покров помимо защитных функций является элементом

эстетического оформления дороги.

К противоэрозионному относят также озеленение, используемое для

защиты дорог от разрушительного действия растущих оврагов, размыва и

разрушения селевыми потоками, а также с целью борьбы с оползнями. Такие

насаждения создают в каждом случае по специально разработанному

проекту.

Пескозащитное озеленение служит для защиты автомобильных дорог от

песчаных заносов и включает создание древесно-кустарниковых насаждений

(по схемам, аналогичным снегозащитным), а также закрепление

прилегающих к дороге песков посевом трав. Пескозащитное озеленение

изложено в разделе 13.8.

Пески закрепляют растительностью: по обе стороны дороги, если ось

совпадает с направлением движения песков или составляет с ним угол

меньше 30°; только с наветренной стороны дороги, если пески имеют явно

выраженное наступательное движение, направленное под утлом большем 30°

к оси дороги, и заносы с противоположной стороны невозможны.

При закреплении песков растительностью вспомогательными средствами,

приостанавливающими движение песков на период прорастания семян и

укрепления корневой системы растений, служат механические защиты,

розлив вяжущих материалов или другие способы фиксации поверхности

песков.

Шумо-газо-пылезащитное озеленение создают на участках дорог,

проходящих через населенные пункты или вблизи них, рядом с территориями

курортных зон, лечебных заведений, заповедников, заказников,

национальных парков, а также через угодья, предназначенные для

выращивания ценных сельскохозяйственных культур и др. Такой вид

озеленения представляет собой плотную многорядную посадку специально

подобранных древесно-кустарниковых пород и является эффективным

препятствием на пути распространения шума, выхлопных газов и

скапливающейся на дорожном покрытии пыли.

Декоративное озеленение преследует цель усиления связи автомобильной

дороги с окружающей природой. Оно включает в себя не только посадку

новых деревьев и кустарников, но и сохранение на придорожной полосе

существующей растительности, дополнение её новыми посадками,

органически вписываясь в окружающий ландшафт или маскируя

непривлекательные места.

Вместе с тем декоративные посадки применяют и для обеспечения безопасности

движения: обозначение трассы дороги на большом расстоянии, особенно за пределами

фактической видимости поверхности проезжей части; предупреждение водителей о

примыканиях и перекрёстках и др.

По выполняемой роли и расположению декоративные посадки разделяют

на основные посадки вдоль дороги (аллейные или рядовые), групповые

посадки и смешанные (т.е. сочетающие основные и групповые посадки).

14.2. Снегозащитные лесонасаждения

Снегозащитные лесонасаждения являются наиболее надежным,

экономичным и долговечным видом постоянной снегозащиты. К их

недостаткам относят: размещение на значительных земельных площадях

вдоль дорог, длительный срок от посадки до включения в полную работу,

необходимость постоянного ухода.

Различают снегозащитные лесонасаждения в виде одно- и двухрядных

живых изгородей, многорядных лесных полос и кулисных лесонасаждений.

Живые изгороди - это одно- или двухрядные густые посадки высотой 2-3

м, работающие по принципу плоской просветной преграды. Живые изгороди

создают из одной породы кустарников или низкорослых деревьев, которые

легко переносят стрижку для придания ряду кустарников определенной

формы. Таких, например, как боярышник, акация, сирень, можжевельник и

др.

При большом протяжении живой изгороди через некоторый промежуток

одну породу кустарников или деревьев заменяют другой, чтобы избежать

массового поражения грибковыми заболеваниями или вредными

насекомыми, а также монотонного вида изгороди.

Различают живые изгороди однополосные однорядные, однополосные

двухрядные и двухполосные четырехрядные.

Канд. техн. наук В.А. Пастернацкий разработал схемы

снегозадерживающих еловых изгородей снегоемкостью от 50 до 150 м

/пог.

м (рис. 14.1). Опыт эксплуатации показал их высокую эффективность.

Посадка изгородей осуществляется саженцами ели с комом земли. Высота

саженцев - 0,8-1,0 м. Изгороди создаются по изреженной схеме: расстояние

между рядами 3 м, между саженцами в ряду - 1,5 м.