Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 14.1. Схемы снегозадерживающих еловых изгородей
Этот способ посадки еловых изгородей позволил в 1,5-2 раза снизить
затраты на устройство таких защит, улучшить их аэродинамические свойства
и механизировать уход за насаждениями. Применение саженцев высотой 0,8-
1,0 м на 7-8 лет ускоряет срок вступления изгородей в работу по
снегозадержанию. При размещении изгородей на расстоянии 30-35 м от
бровки земляного полотна полностью используется снегоёмкость еловых
защит и исключается угроза отложения шлейфа вала, задержанного
изгородью, на дорогу.
Снегоёмкость однополосных живых изгородей из кустарников
Q
П
= 7H
2
, м
3
/пог. м. [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (14.1)
Снегоёмкость однополосных двухрядных изгородей
Q
П
= 7H
2
+ 0,8Нb, м
3
/пог. м, где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[
(14.2)
Н - высота деревьев, м;
b - расстояние между рядами, равное 2-3 м.
Опыт показывает, что практически снегоёмкость однорядных живых
изгородей составляет 25-40 м
3
/пог. м, двухрядных около 50 м
3
/пог. м, и
двухполосных четырёхрядных до 100 м
3
/пог. м.
Надёжность работы любого снегозащитного насаждения N определяют
отношением его снегоёмкости (Q
П
м
3
/пог. м к максимальному объёму
снегоприноса к ограждаемой стороне дороги (W
сд
м
3
/пог. м), то есть.
[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (14.3)
При N > 1 участок дороги считается полностью защищенным от снежных
заносов.
Снегозащитная лесная полоса представляет собой объёмную преграду для
снеговетрового потока, состоящую из нескольких рядов деревьев и
двухрядной кустарниковой опушки, размещённых параллельно дороге на
определённых расстояниях. Лесные полосы формируют из нескольких групп
растений: низких кустарников высотой до 2 м; высоких кустарников высотой
до 4 м; низкокронных деревьев высотой до 15 м и высококронных деревьев
высотой до 25 м. Общее число рядов в лесной полосе составляет от 4 до 9.
По законам аэродинамики в поперечном профиле лесная полоса должна
быть обтекаемой: с наружной (наветренной) стороны высота деревьев плавно
увеличивается, с внутренней (подветренной) стороны высота деревьев резко
уменьшается.
Снегозадерживающая способность и снегоёмкость зависят от ширины
лесополос и высоты деревьев. Чем выше деревья и больше их плотность, тем
больше отлагается снега в лесополосе. Однако при высоте снежных
отложений более 2,5 м в лесополосах деревья и кустарники начинают
ломаться под тяжестью снега. С увеличением рядов деревьев возрастает
объём отложений снега непосредственно в лесополосе и в подветренном
шлейфе. Чтобы полностью задержать снег, приносимый к дороге W
сд
,
лесополоса должна иметь ширину
[где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (14.4)
h
cp
- средняя высота снегоотложений в лесополосе, принимаемая от 1 до 2,5
м.
Расстояния от бровки земляного полотна до придорожной лесной полосы
определяют в зависимости от объёма снегоприноса
L = 20 + 0,25W
сд
. [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (14.5)
Правильный выбор расстояния от бровки земляного полотна до
лесополосы имеет особое значение. Если это расстояние меньше, чем длина
снежного шлейфа, дорога будет занесена снегом при метели большой
интенсивности. Удаление многорядных посадок от дороги на большее
расстояние приводит к неэффективному использованию земель.
Расстояние между рядами деревьев и кустарников в лесной полосе должно
быть одинаковым, и в благоприятных лесорастительных условиях
принимается в размере 2,5 м, а в тяжёлых условиях - 3-3,5 м. Расстояние
между растениями в ряду кустарников допускается в пределах 0,5-1,0 м в
ряду деревьев 1-2 м. При большой длине снегозащитной лесной полосы,
расположенной на сельскохозяйственных угодьях, необходимо устраивать
технологические разрывы (по 10-15 м) через каждые 800-1000 м для прохода
сельскохозяйственных машин.
Типовые схемы снегозащитных насаждений, рекомендуемые для
применения на автомобильных дорогах при объёмах снегоприноса до 250 м
3
/
м, показаны на рис. 14.2. При объёме снегоприноса до 25 м
3
/м применяется
двухрядная посадка в виде живой изгороди. При больших объёмах
снегоприноса применяют лесные полосы со следующим числом рядов: при
снегоприносе до 50 м
3
/м - четырёхрядные; до 75 м
3
/м - пятирядные; до 100 м
3
/
м - шестирядные; до 125 м
3
/м - семирядные; до 150 м
3
/м - восьмирядные; до
200 м
3
/м - девятирядные; до 250 м
3
/м - две шестирядных полосы с разрывом
между ними. В каждой лесной полосе первый ряд со стороны поля создается
из низких кустарников, второй ряд - из высоких кустарников, остальные
ряды - из древесных пород.
Рис. 14.2. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог
при объеме снегопереноса (м
3
/м):
а – до 25; б - до 50; в - до 75; г -до 100; д - до 125; е - до 150; ж – до 200; з - до 250
При объёмах снегоприноса до 350 м
3
/м и до 500 м
3
/м Казахский филиал
Союздорнии рекомендует применять (соответственно) двухполосные и
трехполосные снегозащитные насаждения с увеличенными межполосными
разрывами и расстояниями от дороги. Рекомендуемые значения расстояний и
число рядов деревьев и кустарников в полосах показаны на рис. 14.3.
Рис. 14.3. Схемы снегозащитных насаждений при объёмах снегоприноса до:
а – 350 м
3
/м; б – 500 м
3
/м
Конструкция полосы определяется типовой схемой снегозащитных
насаждений (см. рис. 14.2), на основе которой выбирается рабочая схема
полосы для каждого конкретного случая. Рабочую схему составляет
проектная организация. Она определяет состав древесных и кустарниковых
пород, их размещение по рядам, а также количество рядов, ширину
междурядий и размещение растений в рядах.
Расстояние от бровки земляного полотна до придорожной снегозащитной
полосы, ширина лесных полос и величина разрывов между полосами при
объёмах снегоприноса до 250 м
3
/м определяется по рис. 14.2 и табл. 14.1.
В связи с возможностью переноса снега под углом по отношению к оси
дороги снегозащитные полосы устраивают длиннее защищаемого участка на
50-100 м. В условиях снегоприноса более 100 м
3
/м эта величина должна быть
обоснована расчётом для ветров под углом более 30° с учётом расстояния
между полосой и защищаемым участком дороги.
Таблица 14.1
Размещение лесных полос в зависимости от объёма снегоприноса
Расчётный объём
снегоприноса, м
3
/м
Расстояние от бровки
земляного полотна до
лесонасаждений, м
Ширина разрыва
между
лесонасаждениями
Ширина полос отвода
земель для лесонасаждений,
м
10-25 15-25 - 4
50 30 - 9
75 40 - 12
100 50 - 14
125 60 - 17
150 65 - 19
200 70 - 22
250 50 50 214
Для обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях
автомобильных дорог в одном уровне снегозащитные полосы размещают в
соответствии с рис. 14.4. Расчётные расстояния видимости поверхности
дороги L
a
, L
в
должны соответствовать расчётным скоростям движения на
пересекающихся дорогах и принимаются по табл. 14.2, а ширина
примыкающей к дороге полосы, обеспечивающая боковую видимость L
б
,
должна составлять 25 м (от кромки проезжей части) для дорог I-III категорий
и 15 м для дорог IV и V категорий.
Рис. 14.4. Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях
автомобильных дорог
Таблица 14.2
Расчётные расстояния видимости поверхности дороги (L
a
, L
в
), м
Расчётная скорость движения, км/ч Расчётные расстояния видимости, м
150 250
120 175
100 140
80 100
60 75
50 60
40 50
30 40
Подбор древесных и кустарниковых пород осуществляют с учётом их снегозащитных
свойств, биологических особенностей, а также лесорастительных условий местности. Из
этих свойств наиболее важным являются густое ветвление и плотность крон в зимнее
время, неподверженность снеголому, интенсивное возобновление побегов после рубки и
обрезки, хорошее порослевое возобновление, быстрый рост в первые годы после посадки.
Вместе с тем следует учитывать солевыносливость и газоустойчивость подбираемых
пород.
Рекомендуемый ассортимент основных пород и область их применения
приведены в табл. 14.3, характеристики основных древесных пород и
кустарников по степени солевыносливости - в табл. 14.4.
Таблица 14.3
Рекомендуемый ассортимент древесных пород и кустарников для создания защитных
насаждений вдоль автомобильных дорог в различных природных зонах
Породы
Природные зоны
лесная лесо-степная степная сухо-степная
Низкие кустарники (высота до 2 м)
Шиповник * * * *
Таволга городчатая (спирея) - * * *
Таволга средняя (спирея) * * * *
Таволга рябинолистная (спирея) * * * *
Дерен сибирский * * - -
Дерен красный - - * *
Жимолость татарская * * * *
Высокие кустарники (высота от 2 до 4 м)
Горловина - * * -
Ива пурпурная * * - -
Ирга круглолистная * * * *
Карагана древовидная (акация желтая) * * * *
Клен татарский * * * *
Лещина * * - -
Лох узколистный - - * *
Лох крупноплодный - - * *
Облепиха * * - *
Сирень обыкновенная * * * -
Скумпия - * * *
Тамарикс - - - *
Низкокронные деревья (высота до 15 м)
Берест - * * *
Вяз приземистый * * * *
Клен ясенелистный - - * *
Клен полевой - - * *
Шелковица белая - - * *
Высококронные деревья (высота от 15 до 25 м)
Вяз обыкновенный - - * *
Гледичия - - * *
Дуб черешчатый * * * *
Ель обыкновенная * * - -
Лиственница сибирская * * * -
Сосна обыкновенная * * * *
Тополя:
Канадский * * * *
Бальзамический * * * *
Белый - - * *
Ясень ланцетный - - * *
П р и м е ч а н и я : [*] - пригодность древесной породы и кустарника для данной зоны;
[-] - непригодность древесной породы и кустарника для данной зоны.
Таблица 14.4
Характеристика основных древесных пород и кустарников по степени солевыносливости
Породы
Степень солевыносливости
наиболее
солевыносливы
солевыносливы слабосолевыносливы
очень
слабосолевыносливы
Низкие кустарники
Шиповник *
Спирея городчатая *
Терескен серый *
Жимолость татарская *
Высокие кустарники
Дерен красный *
Карагана древовидная
(акация желтая)
*
Клен татарский *
Лох узколистный *
Облепиха *
Скумпия *
Тамариск *
Низкокронные деревья
Берест *
Вяз приземистый *
Клён ясенелистный *
Клён полевой *
Шелковица белая *
Высококронные деревья
Акация белая *
Гледичия обыкновенная *
Сосна обыкновенная *
Тополь белый *
Ива белая *
Дуб черешчатый *
Вяз обыкновенный *
Вяз перистоветвистый
Ясень обыкновенный *
Ясень ланцетный *
Ясень остро плодный *
Ясень пушистый *
Лиственница сибирская *
14.3. Принципы назначения и улучшения основных показателей
снегозадерживающих лесонасаждений
Снегозадерживающие лесные полосы (насаждения) являются
инженерными сооружениями, показатели работ и характеристики которых
должны быть назначены исходя из расчётного объёма снегоприноса к
ограждаемой стороне дороги.
Снегозащитные насаждения оценивают двумя главными показателями:
снегозадерживающая способность и снегосборность.
Снегозадерживающая способность - это способность полосы (или другой
снегозащитной преграды) задерживать и откладывать ту или иную долю
снега, приносимого метелевым потоком.
Количественно снегозадерживающая способность характеризуется
коэффициентом задержания
[где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (14.6)
J
П
- количество снега, отложившегося в зоне действия преграды;
J
о
- количество снега, принесённого к преграде.
Для надёжных снегозащитных насаждений коэффициент задержания принимают равным
0,95, что означает, что 95 % приносимого снега должно быть задержано снегозащитным
насаждением.
Снегосборность или снегосборная способность - это предельное
количество снега, которое может собрать снегозащитная преграда при
условии, что коэффициент задержания не окажется ниже допустимой
величины.
Снегозащитные насаждения должны обеспечивать снегосборность, равную
или больше максимального объёма снегоприноса. Снегозащитные свойства
насаждений можно регулировать путём подбора их конструктивных
параметров: высоты деревьев, густоты кроны и ее распределения по высоте,
числа рядов деревьев и расстояний между рядами; расстояния между
деревьям и внутри ряда.
Формирование снежного вала во время метели происходит от полевой
кустарниковой опушки.
Высота снежного вала в пределах полосы не должна превышать 3 м, иначе
в процессе оседания снега при таянии произойдёт механическое повреждение
деревьев и кустарников (снеголом), в результате чего снижаются защитные
свойства лесополосы. С увеличением высоты насаждений увеличивается
длина ветровой тени, которая образуется за насаждениями. Вместе с этим
возрастает и их снегосборная способность. Однако высокие насаждения
способны образовывать длинный вал, который может выйти на дорогу.
Расстояние от бровки земляного полотна до внутреннего края
снегозащитной лесополосы колеблется от 8 до 25 высот деревьев (с запасом
часто принимают 30 высот деревьев).
Такие большие колебания объясняются тем, что длина снежного вала зависит во многом
от просветности и снегозадерживающей способности лесополосы.
Густота (плотность) насаждений влияет на форму и объем
снегоотложений.
При уменьшении густоты насаждений наветренный шлейф снежных
отложений сначала уменьшается, а потом исчезает совсем, а подветренный
шлейф вытягивается и отодвигается от посадок.
Очень густые насаждения работают как сплошная преграда и имеют
пониженную снегосборность.
При недостаточной густоте насаждения слишком проницаемы и тоже
работают не вполне эффективно. Поэтому снегозащитная лесополоса должна
иметь достаточную плотность и малую продуваемость. Обязательным
элементом каждой полосы должна быть густая двухрядная кустарниковая
опушка.
Распределение густоты (плотности) насаждений по вертикали оказывает
большое воздействие на снегозащитные свойства насаждений.
Насаждения, имеющие большую плотность в верхней части и сплошные
просветы в нижней части, образуют длинный снежный вал пологой формы.
Большие просветы могут создаваться со временем по мере роста деревьев,
когда их крона поднимается вверх и нижний ярус оголяется, что ухудшает
работу насаждений при низовых метелях.
Для сохранения защитных свойств насаждений необходимы специальные
агротехнические и реконструктивные меры.
Число рядов деревьев и кустарников в лесной полосе влияет на
продуваемость насаждений. При большом числе рядов полоса плотная,
малопроницаема для ветра. С увеличением числа рядов снежный вал
приобретает более крутую форму, приближается к полосе, а затем вступает в
её пределы. Поэтому в насаждениях с большим числом рядов часто
наблюдаются случаи снеголома.
При малом числе рядов снежный вал становится вытянутым, удалённым от
полосы и может выйти на дорогу.
Ширина междурядий в пределах от 1 до 3 метров практически не влияет на
снегозадерживающие свойства лесополос. Но при ширине междурядий
меньше 1 м и больше 3 м существенно изменяются условия роста растений, а
следовательно, их высота, густота ветвления, которые влияют на
снегозадерживающую способность насаждений.
В настоящее время ширину междурядий принимают 2,5-3,0 м исходя из
удобства механизированного ухода за насаждениями снегозащиты дорог. Это
позволяет в 1,5-3 раза сократить площадь отводимых земель и затраты на
создание посадок.
Методика расчёта параметров снегозащитных насаждений, разработанная
канд. техн. наук В.А. Пастернацким, состоит в следующем.
Для надёжной защиты дорог от снежных заносов насаждения должны
иметь плотность стволов деревьев и кустарников 0,8-1,2 или обеспечивать
снижение скорости ветра на 60-70 %. При этом у насаждений высотой до 4 м
высота от поверхности земли до ветвей кроны не должна превышать 1 м, а у
насаждений высотой более 4 м она должна быть не менее 1 м.