Разработка снегопередувающих конструкций для защиты автомобильных дорог от снежных заносов

Введение. На сегодняшний день существует проблема снегозаносимости ввиду расположения многих автомобильных дорог в удаленных, труднодоступных районах и сложных климатических условиях. Снежные заносы значительно увеличивают расходы на зимнее содержание автомобильных дорог, являются частичным следствием разрушения и обслуживания в летний период, а также создают серьезную угрозу безопасности, вызывая потерю контроля над транспортным средством. Для решения очистки снежных заносов с автомобильной дороги предлагается внедрение снегопередувающих конструкций. Основной задачей исследования является выполнение моделирования и выявление оптимальной скорости воздушного потока, при которой формируется снегопередувающий процесс. Цель работы – создание метода защиты автомобильных дорог от снежных заносов с помощью конструкций формирующих снегопередувание.
Методика исследования. Применение метода снегопередувания и возможности установки снегопередувающих конструкций на автомобильных дорогах для защиты от снежных заносов. Исследован процесс движения снежных частиц в условиях снежной метели и влияние данных процессов на снегопередувание.
Результаты. В работе освещены вопросы, связанные с анализом и оценкой скорости воздушного потока, погодные условия, влияющие на работу конструкций. Показаны условия работы снегопередувающих конструкций на автомобильных дорогах при различных скоростях воздушного потока. Установлено, при какой оптимальной скорости создается эффект снегопередувания.
Заключение. Смоделирован процесс снегопередувания на разработанной снегопередувающей конструкции в разных условиях. На основании рассмотренного подхода выполнен сравнительный анализ работы снегопередувающей конструкции. Внедрение снегопередувающих конструкций позволит снизить затраты на механизированную очистку автомобильных дорог. А также увеличивается социальный эффект по повышению безопасности передвижения транспортных средств.

1. Белостоцкий А.М., Бритиков Н.А., Горячевский О.С. Comparison of determination of snow loads for roofs in building codes of various countries // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2021. Т. 17, №. 3. С. 39–47.

2. Степанов А.В., Винокурова Т.Г. Целесообразность устройства снегозадерживающих и снегопередувающих экранов, заборов на автомобильных дорогах общего пользования регионального и межмуниципального значения Мурманской области // Инженерный вестник Дона. 2021. № 12. Режим доступа: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n12y2021/7366

3. Ушаков В.В., Корнеева Д.Ю. Совершенствование конструкций снегозадерживающих устройств на основе моделирования их работы // Наука и техника в дорожной отрасли. 2015. № 4 (74). С. 7–10.

4. Численное моделирование вариантов расположения снегозащитных экранов в придорожной полосе автомобильных дорог / Л.В. Янковский, А.В. Кочетков, М.Г. Бояршинов [и др.] // Дороги и мосты. 2018. № 2(40). С. 120–130.

5. Натурное аэродинамическое моделирование геометрических параметров элементов обустройства автомобильных дорог при их зимнем содержании / А.В. Кочетков, Л.В. Янковский, М.Г. Бояршинов [и др.] // Дороги и мосты. 2019. № 1(41). С. 55–71.

6. Кузахметова Э.К., Николаевский В.Е., Пономарев Я.О. Проектирование автомобильных дорог в сложных условиях и его методическое обеспечение // Автомобильные дороги. 2019. № 5. С.105–109.

7. Лескин А.И., Алексиков С.В., Гофман Д.И., Катасонов М.В. Повышение эффективности снегозащиты автомобильных дорог (на примере Вологодской области) // Вестник Вологодского государственного архитектурно-строительного института. Сер: Строительство и архитектура. 2019. № 3. С.73–80.

8. Самодурова Т.В., Гладышева О.В. Моделирование процесса отложения снега на автомагистралях в программе FLOWVISION // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. № 2 (58). С. 72–83.

9. Пассек В.В., Селезнёв А.В. Особенности учета снегоотложений на железных и автомобильных дорогах Арктики // Путь и путевое хозяйство. 2020. № 11. С. 7–12.

10. Борисова У.Д. Снегозадерживающий щит // Молодой ученый. 2023. № 1 (448). С. 131–133.

11. Ma, W., Li F., Sun Y., Li J., Zhou X. Field measurement and numerical simulation of snow deposition on an embankment in snowdrift // Wind and Structures. 2021. Т.32. №5. P.453–469.

12. Tabler R.D. Controlling blowing and drifting snow with snow fence // Government Engineering, July-Aug. 2005. pp. 30–32.

13. Building Research Department, Local Independent Administrative Agency Hokkaido Research Organization. Verification and improvement of snow control performance of windbreak fence // RESEARCH REPORT. 2018.

14. Zhao Q.Q., Zhang H.T., Fediuk R.S. Freezethaw damage model for cement pavements in seasanal frost regions // Magazine of Civil Engineering. 2021. №4 (104). р. 10406–10406.