V. Особенности проектирования дорог в песчаных и засушливых районах

31. Формы песчаного рельефа.

К характерным формам песчаного рельефа относятся:

1. Барханы – это одиночные или расположенные группами холмы высотой от 3 до 5 метров и шириной до 100 метров. В плане имеют вид лунного серпа, ориентированного по направлению ветра. Наветренный склон бархана пологий, крутизной 1:3 – 1:5. Подветренный склон имеет крутизну естественного откоса. Барханы наиболее неустойчивая форма рельефа и легко перемещается под действием ветра.

2. Барханные цепи – образуются в районах, где господствующие ветра дважды в год меняют своё направление. Барханные цепи расположены перпендикулярно направлению ветров. Имеют ширину поверху 10-12 метров и длиной до 2 километров, в высоту могут достигать 15 метров.

3. Песчаные гряды – образуются при сезонно меняющихся ветрах, действующих под углом друг к другу. Они вытягиваются параллельно равнодействующих активных ветров. В длину достигают 2-3 километров и располагаются друг от друга 150 – 200 метров. Песчаные гряды являются конечной формой развития песчаного рельефа.

4. Бугристые пески – представляют собой закреплённые растительностью песчаные холмы неправильного геометрического очертания, высотой, как правило, 6 – 8 метров и крутизна склонов примерно одинаково во всех направлениях.

 

32. Законы переноса песков.

Особенность песчаных пустынь-неустойчивый рельеф. Движение песков происходит следующим образом - Ветровой поток обтекает неровности песчаного рельефа, что в свою очередь сопровождается образованием участков местного повышения скоростей: зоны затишья и зоны завихрения. В зоне завихрения песок развевается. В зоне затишья песок откладывается. Песчинки переносятся по направлению ветра, поднимаются по склонам песчаных холмов и откладываются в зоне затишья –такие пески называют подвижные. Скорость перемещения уменьшается с увеличением форм песчаного рельефа.

 

33. Режимы движения элементов песчаного рельефа.

На подвижность песков влияют:

- скорость ветра

-гранулометрический состав песков

-влажность песков, засолённость песков

- степень закрепления поверхности растительностью. Если поверхность более чем на 35 – 40 % покрыта растительностью, то пески считаются неподвижными и имеют стабильные формы рельефа.

В зависимости от повторяемости и направления ветров существует несколько режимов движения песка:

1. Поступательное движение – когда, в течении года, ветра одного направления преобладают над ветрами другого остальных направлений.

2. Колебательное движение – в этом случае летние и зимние действия ветров примерно уравновешены. Песчаные формы изменяют очертания, но практически остаются на месте.

3. Поступательно-колебательное движение – в данном случае действие ветров противоположенных направлений, одно из направлений несколько преобладает на другим, то есть барханные цепи перемещаются в одном направлений больше чем другом.

 

34. Основные положения трассирования дорог в песчаных районах.

1. При трассировании следует избегать подвижных песков или использовать для проложения трассы такыры - ровная поверхность покрытая глинистым грунтом с сеткой трещин. Основная особенность-песок переносится не задерживаясь. При этом очень важен поверхностный водоотвод

2. Наиболее благоприятным располагать автомобильную дорогу перпендикулярно элементам песчаного рельефа, так как в данном случае дорога в меньшей степени заносится песком.

3. Трассу следует максимально удалять от приближающихся форм песчаного рельефа, а также предусматривать мероприятия по закреплению подвижных форм рельефа. Трассу удаляют от песчаных гряд и барханов не менее чем на двукратную их высоту.

4. При параллельном трассировании предусматривают установку механической защиты со стороны наветренных склонов.

5. При проектировании а/д необходимо учитывать режимы движения песков, т.к. полученные при изысканиях отметки поверхности к моменту строительства могут измениться. Необходим учет по карте движения песков, особого внимания заслуживают районы с поступательным движением песков.

6. При выборе направления трассы обязательно учитывают розы ветров. Это так же исключает при мероприятиях по защите дороги от песчаных заносов. При оценке условий переноса песка используют динамическую розу ветров. При построении ее по направлениям ветра откладывают сумму произведений квадратов скоростей ветра и частоту их повторяемости, откладывают по румбам. Сильно заносимыми считаются участки дорог в которых в течение года переносится 20-30 м³ песка. Слабо заносимыми при объеме меенее 10 м³.

На участках, где песчаный рельеф закреплен растительностью, дорогу следует проектировать с максимальным сохранением растительности. Насыпи возводят из привозного грунта минимальной высоты, без резервов.

 

35. Поперечные профили дорог в зоне подвижных песков.

Основные особенности при проектировании земляного полотна (насыпи):

1. Земляное полотно проектируют в невысоких насыпях с рабочей отметкой в 0,5 – 0,6 метров. Откосы делают пологими, крутизной 1:4 – 1:6, при высоте насыпи 1-2 метра заложение откосов принимают 1:2 – 1:3.

2. Резервы глубиной до 20 сантиметров располагают с наветренной стороны насыпи.

3. Насыпи высотой более 1 метра через межгрядовые или межбарханные понижения проектируют с использованием песка из карьеров. Карьеры при этом размещают не ближе 50 метров от дороги с подветренной стороны.

4. Откосы и обочины насыпи возведённых из песков укрепляют слоями связного грунта толщиной 10 – 20 сантиметров, тем самым защищая земляное полотно от выдувания.

Насыпь в нулевых отметках высотой не более 0,6 метра.

Выемки. Проектируют с внешними откосами не круче 1:2, разделывая при этом под насыпь высотой 0,3 – 0,4 метра, заложение внутреннего откоса 1:4. При необходимости земляное полотно в выемках уширяют с каждой стороны на 10 – 20 метров. С учётом, что при сильных ветрах песок будет откладываться на данных уширениях, и тем самым меньше будет заносить автомобильную дорогу.

 

36. Способы закрепления песчаного рельефа.

Возведение земляного полотна в зоне подвижных песков изменяет движение ветропесчаного потока. У дороги образуются зоны затишья и зоны завихрения. Уполаживание откосов земляного полотна не решает проблему заносов. Свободный перенос песка без образования отложений происходит при заложений откосов 1:15 - 1:20, что с точки зрения экономики не целесообразно. Поэтому для решения проблем заносов используют основные мероприятия:

1. Укрепление откосов слоем связного грунта

2. Планировка поверхности в пределах полосы отвода и на всей площади придорожной полосы (50 - 150 метров с каждой стороны от дороги)

3. Посадка вдоль дороги широкой полосы трав и кустарников

4. Механическая защита, то есть ограждение щитами. Действие такой защиты сводится к созданию у щитов зон затишья, где песок откладывается. По принципу работы щиты подразделяют на сплошные и решетчатые (с просветами).