ОДМ 218.2.045-2014 Рекомендации по проектированию лесных снегозадерживающих насаждений вдоль автомобильных дорог

2 ВНЕСЕН Управлением эксплуатации автомобильных дорог и Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 24.12.2014 г. N 2629-р

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВЗАМЕН ВСН 33-87 "Указания по производству изысканий и проектированию лесонасаждений вдоль автомобильных дорог", утверждены Минавтодором РСФСР 8 апреля 1987 г.

3.1 зимнее содержание автомобильных дорог: Комплекс мероприятий по обеспечению бесперебойного и безопасного дорожного движения на автомобильных дорогах в зимний период, включающий защиту автомобильных дорог от снежных заносов, очистку от снега, предупреждение и устранение зимней скользкости.

3.2 снегозащитные ( снегозадерживающие ) лесные полосы: Лесонасаждения вдоль дороги, рационально подобранные по составу и конструкции и выполняющие снегозадерживающие функции.

3.3 снегозаносимость: Дороги подверженные образованию снежных заносов.

3.4 незаносимые участки: Участки дорог, на которых не образуются снежные заносы на проезжей части.

3.5 заносимые участки: Участки дорог, на которых образуются снежные заносы на проезжей части.

3.6 директивные сроки очистки дороги: Регламентируемое действующими нормативными документами время, необходимое для очистки дорог от снега с момента окончания снегопада или метели до момента завершения работ.

3.7 интенсивность снегонакопления на покрытии от снегопада (метели): Увеличение толщины слоя снега на дорожном покрытии за определенный промежуток времени при выпадении снега или прохождении метели.

3.8 просветность: Отношение суммарной площади просветов к общей площади внешнего контура снегозащитного устройства.

3.9 общий объем снегопереноса: Объем снега, который переносится через заданную точку со всех направлений за зимний период.

3.10 объем снегоприноса: Объем снега, приносимого метелью к одной стороне дороги (за зиму, в одну метель).

3.11 расчетный объем снегоприноса: Объем снегоприноса, определенный с расчетной вероятностью превышения.

3.12 расчетный объем снегоотложений: Возможный объем снегоотложений от расчетного объема снегоприноса.

3.13 расчетная метель: Единичная метель, параметры которой определены с расчетной вероятностью превышения.

3.14 насыщенная метель: Метель, при которой, для данной скорости ветра, переносится максимальное количество переносимого снега.

3.15 снегозадерживающая способность снегозащитных устройств: Показатель эффективности задержания снега защитными устройствами, оцениваемый коэффициентом снегозадержания.

3.16 коэффициент снегозадержания: Отношение объема отложенного у снегозащитных устройств снега к объему снегоприноса.

3.17 снегосборная способность снегозащитных устройств: Количество снега, которое может быть отложено у снегозащитных устройств при заданном коэффициенте снегозадержания.

3.18 снегоемкость снегозащитных устройств: Предельное количество снега, которое может быть ею задержано.

3.19 метелевой режим: Параметр, характеризующий снежный поток (метель), продолжительность, объем снегоприноса, интенсивность, количество метелей в районе проложения.

3.20 общая метель: Сочинение верховой и низовой метелей. Характеризуется ветром (более 5 м/с) сухом состоянии* поверхности снежного покрова.

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.21 низовая метель: Перемещения ветром частиц ранее выпавшего снега, поднятого с поверхности снежного покрова на высоту 1-2 м. Такая метель наблюдается при ветре (более 5 м/с) и сухом состоянии поверхности снежного покрова.

3.22 верховая метель: Выпадение снега при ветре со скорости от 2 до 30 м/с без перемещения по поверхности снежного покрова ранее выпавшего снега.

4.1 В зимний период на дорогах образуются снежные заносы, которые создают нередко перерыв в движении автомобильного транспорта, что наносит серьёзный ущерб экономике государства автомобильных дорог.

Поэтому одной из важных задач дорожно-эксплуатационной службы в зимний период является обеспечение бесперебойного и безопасного движения автомобильного транспорта.

Для защиты автомобильных дорог от снежных заносов применяют различные виды снегозадерживающих устройств: переносные планочные щиты, постоянные заборы, различные сетки, снежные валы, траншеи, живая изгородь и снегозащитные лесные полосы, имеющие различную конструкцию в зависимости от объёма снегоприноса.

Наиболее долговечным, надёжным и вместе с тем самым экономичным средством защиты автомобильных дорог от снежных заносов являются снегозащитные лесные полосы, которые способны задерживать более 50% объёма снега, приносимого к дороге.

4.2 Снегозаносимость автомобильных дорог зависит от следующих факторов:

- погодно-климатических: объемы снегопереноса и снегоприноса к участкам дороги заданного направления;

- рельефа местности: равнинный, холмистый, горный;

- почвенно-грунтовых и гидрологических условий;

- наличия лесов, древесно-кустарниковых зарослей;

- направления участка дороги;

- геометрические параметры поперечного профиля земляного полотна и других факторов.

Все эти факторы должны учитываться как при проектировании, строительстве, реконструкции и капитальном ремонте дороги, так и при разработке проектов содержания существующих автомобильных дорог.

4.3 При проектировании реконструируемых дорог рекомендуется предусматривать меры по обеспечению их снегонезаносимости.

К ним относятся:

- проектирование продольного профиля со снегонезаносимыми насыпями;

- проектирование поперечных профилей выемок, позволяющих уменьшить их снегозаносимость;

- проектирование снегозащитных устройств с учетом объема снегоприноса.

Если в процессе эксплуатации дороги выявлены снегозаносимые участки, то проводятся их обследование, выявляются причины заносимости и принимаются меры по обеспечению снегонезаносимости. По степени снегозаносимости участки дорог классифицируются на 4 категории (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики участков дорог по снегозаносимости

Выбор снегозащиты осуществляют на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом жизненного цикла проектируемой автомобильной дороги.

4.4 Незаносимость автомобильной дороги снегом в значительной степени зависит от правильного сочетания элементов плана, продольного профиля и поперечных профилей земляного полотна с рельефом местности и учёта, при проектировании плана трассы, направления главных метелевых ветров. Выбор конструкции снегозащитного устройства осуществляется в соответствии с главой 7 данного документа [1]. После выбора конструкции снегозащитного устройства осуществляют разработку проектной документации на принятое решение с учетом жизненного цикла проектируемой автомобильной дороги.

4.5 Проектную документацию для создания снегозащитных насаждений разрабатывают на основании задания, выданного заказчиком (Упрдор, Управтодор и др.) для разработки проекта на строительство (реконструкцию, капитальный ремонт) автомобильной дороги общего пользования.

В заданиях на проектирование указываются:

- основание для проектирования;

- технические условия проектирования (границы участков, совмещение функций посадок, перспектива строительства или реконструкции дороги, а также дорожных сооружений и объектов, размещаемых в придорожной полосе, другие данные);

- состав проектно-изыскательских работ;

- сроки выполнения проектных работ, намечаемые сроки создания насаждений;

- ориентировочный объем капитальных затрат.

Проектная документация на создание лесонасаждений разрабатывается в одну стадию со сводным сметным расчетом стоимости.

Проектирование снегозащитных лесонасаждений должно быть подчинено решению основной задачи - защите дорог от приносимого снега к дороге.

4.6 Проектная документация на снегозащитные лесные полосы должна состоять из пояснительной записки и графических материалов (см. раздел 9).

5.1 Размещение снегозадерживающих лесных полос осуществляют на специально отведенных земельных участках. Отвод земельных участков производят одновременно с оформлением земель для размещения автомобильных дорог с учетом [2].

5.2 Этим документом [2] определено, что дополнительно к границам полосы отвода, устанавливаемым по нормам отвода земель, расчетным путем, при выполнении инженерных изысканий, подготовке проектной документации и проведении кадастровых работ определяются размеры и местоположение земельных участков, предназначаемых для размещения конструктивных элементов автомобильной дороги, в частности, защитных и декоративных лесных насаждений и устройств.

5.3 Границы полосы отвода, предоставляемой при необходимости для размещения снегозащитных лесонасаждений и устройств, принимают в зависимости от объема снегоприноса.

Нормы предельного минимального расстояния от бровки земляного полотна автомобильной дороги до внешней границы снегозащитных лесонасаждений принимают по таблице 2.

Таблица 2 - Норма расстояния снегозащитных полос от автомобильной дороги

Снегозащитные насаждения, создаваемые при строительстве (реконструкции) новых автомобильных дорог общего пользования включают в полосу отвода автомобильной дороги. Землеотведение территорий под лесные снегозащитные полосы автомобильных дорог осуществляется в рамках землеотведения территорий для размещения автомобильной дороги.

Порядок размещения и использования полос отвода автомобильных дорог общего пользования в зависимости от их значения устанавливается соответственно федеральным органом исполнительной власти, высшим исполнительным органом государственной власти субъекта Российской Федерации, органом местного самоуправления.

5.4 Подготовка документации по землеотведению полосы отвода для размещения автомобильной дороги определяется в соответствии с действующим документом [3].

Документация территориального планирования Российской Федерации в области развития федеральных автомобильных дорог общего пользования и служит исходными данными для проектирования автомобильной дороги, принятия решений о резервировании земель для ее строительства, изъятия земельных участков для государственных нужд в целях размещения автомобильных дорог общего пользования и её конструктивных элементов (снегозащитные лесные полосы).

5.5 Для обоснования размера полосы отвода в местах размещения снегозащитных лесных полос проводят инженерно-геодезические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-экологические изыскания. На основании полученных данных определяют геометрические параметры земельного участка для размещения снегозащитных лесных полос.

6.1 Метелевой режим в районе прохождения автомобильной дороги определяется рядом факторов. Основными из них являются:

- количество метелей при различных направлениях ветра;

- продолжительность метелей по румбам;

- интенсивность метелей;

- объемы снегопереноса по румбам и суммарные за год;

- объемы снегоприноса к автомобильным дорогам различного направления.

Для определения объемов снегопереноса и снегоприноса используется метод суммарных переносов.

6.2 Исходными для расчета объемов снегоприноса к дороге являются данные наблюдений на Государственной сети метеостанций:

- дата прохождения метели;

- продолжительность метели;

- скорость и направление ветра, вид метели;

- температура воздуха при прохождении метели.

Информация выбирается для метелей, имеющих место при отрицательной температуре воздуха.

Данные о метелевом режиме выбираются из журналов наблюдений на метеостанции за срок не менее 20 лет. Форма выборки исходных данных приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Форма выборки исходных данных метеостанций для расчета объемов снегоприноса

6.3 Для получения количественных значений объемов снегопереноса и снегоприноса производят обработку данных метеостанции. Обработка может проводиться с использованием специальной компьютерной программы. Расчетные значения объемов снегоприноса к дорогам наиболее эффективно получать для большой территории в виде комплекта карт. Полученные карты могут быть использованы для решения вопросов снегозащиты на всех этапах жизненного цикла дороги, в том числе и для проектирования снегозадерживающих лесных полос.

Методика обработки данных метеостанций о метелевом режиме предусматривает расчет для каждой метели:

- продолжительность метели;

- интенсивность метели;

- объем снегопереноса при метели.

Для каждой метели по времени начала и окончания определяется ее продолжительность по формуле (1):

,                                                                  (1)

интенсивность по формуле (2):

,                                                                    (2)

объем снегопереноса по формуле (3):

,                                                                   (3)

где - эмпирический коэффициент, равный 0,00046;

- скорость ветра при метели на уровне флюгера, м/с.

Объемы снегопереноса по румбам и за год определяются суммированием соответствующих объемов снегопереноса, посчитанных для отдельных метелей.

Объем снегоприноса к одной стороне дороги за зиму рассчитывается по формуле (4):

,                                                  (4)

где - объем снега, принесенного к одной стороне дороги, м /м;

- объем снегопереноса по -му румбу, м /м;

- азимуты румбов;

- азимут дороги.

6.4 Для каждого направления дороги количество румбов, с которых учитывается снегоперенос, равно 7. По данным натурных наблюдений, снег, принесенный к дороге с направлений, имеющих угол с осью дороги менее 30°, интенсивно продувается и на дороге не откладывается. Поэтому при расчете объемов снегоприноса не учитываются ветры, дующие под углом менее 30° к дороге. Схема учета направлений, с которых приносится снег к одной стороне дороги, направленной на север, приведена на рисунке 1. Зона действия каждого направления (по 16 румбам) определяется сектором с дугой в 22,5°.     

7.1 Основные требования к проектной документации

Снегозадерживающие насаждения относятся к постоянным средствам защиты автомобильных дорог от снежных заносов.

Изыскание и проектирование снегозадерживающих лесных полос как правило, осуществляют специализированные подрядные предприятия (организации) (см. Приложение В). Проектная документация на снегозащитные лесные полосы входит в состав инженерного проекта при строительстве (реконструкции) автомобильных дорог. На существующих автомобильных дорогах для реконструкции (усилении) или создания новых снегозащитных лесных полос разрабатывается индивидуальный проект.

7.2 Изыскательские работы

7.3 Проектирование снегозадерживающих лесных полос

7.4 Повышение эффективности существующих снегозащитных лесных полос

8.1 Подбор древесных и кустарниковых пород для снегозащитных насаждений производят с учетом лесорастительных условий каждого конкретного участка, биологических и снегозадерживающих особенностей деревьев и кустарников, и следующих дополнительных требований:

- вступать в работу по защите дорог от снегозаносов как можно быстрее после посадки;

- задерживать и распределять снег (приносимый за зимний период) до дороги;

- быть долговечными, солевыносливыми, устойчивыми против снеголома, вредителей и болезней;

- оказывать мелиоративное влияние на прилегающие сельскохозяйственные земли;

- обладать декоративными качествами;

- обеспечивать возможность применения комплексной механизации на всех этапах выращивания и содержания лесонасаждений;

- быть недорогими и доступными.

8.2 Рекомендуемый ассортимент древесных и кустарниковых пород для снегозащитных лесных полос и живой изгороди автомобильных дорог указан в таблице 7 и может быть расширен на основе изучения местного опыта.

8.3 Породы, используемые для живых изгородей, должны хорошо переносить систематическую стрижку.

Одной из лучших хвойных пород для устройства живых изгородей является ель. Еловые изгороди образуют плотную преграду для снеговетрового потока, при этом ель наиболее устойчива против снеголома.

Из лиственных пород для устройства живых изгородей рекомендуются: ива белая, вяз обыкновенный, акация желтая, лещина, лох узколистный, сирень, боярышник, ирга, тамарикс. Для создания непроходимых колючих изгородей используют шиповник, боярышник, а в южных районах - гледичию.

Указанный ассортимент пород деревьев и кустарников для живых изгородей может быть расширен.

Живые изгороди создают из одной породы. При большой протяженности через каждые 3-5 км желательно менять породу во избежание монотонного вида и массового повреждения грибковыми болезнями или насекомыми-вредителями.

В еловых изгородях через каждые 100-200 м следует включать перемычки длиной не менее 10 м из лиственных пород в противопожарных целях.

8.4 В насаждения не следует вводить березу, плодово-ягодные деревья и кустарники, а также породы, являющиеся очагом распространения грибковых болезней и насекомых-вредителей (например, барбарис - передатчик черной и линейной ржавчины зерновым культурам; крушина - передатчик корончатой ржавчины овсу).

Древесные и кустарниковые породы в лесных полосах должны состоять из одной породы деревьев или кустарников. Чередование разных пород в одном ряду как при посадке лесных полос, так и при дополнительных посадках не допускается.

8.5 Из снегозащитных свойств и биологических особенностей самих растений наиболее важными являются густое ветвление и плотность крон в зимнее время, неподверженность снеголому, быстрый рост в первые годы после посадки, интенсивное возобновление побегов после рубки и обрезки, хорошее порослевое возобновление. Вместе с тем следует учитывать солевыносливость и газоустойчивость подбираемых пород (см. табл.8).

8.6 Следует выделять основной и дополнительный ассортименты растений для создания снегозащитных насаждений.

К основному ассортименту относятся, преимущественно, местные виды растений, устойчивые к воздействию неблагоприятных условий среды, а также растения, акклиматизированные в почвенно-климатических условиях конкретного региона проложения трассы.

Виды, подобранные из основного ассортимента деревьев, должны составлять основу конструкции снегозащитных насаждений.

8.7 Проектировать определенный вид снегозадерживающих насаждений необходимо с учетом плодородия и влажности почвы каждого конкретного участка дороги определенной (конкретной) природной зоны.

На территории северного и северной части центрального регионов на участках свежих и влажных суглинистых и глинистых почв возможно использование одно и двухполосных посадок ели европейской, защищенных со стороны дороги посадками быстрорастущих солевыносливых кустарников (пузыреплодник калинолистный, шиповник).

Способ подготовки почвы под снегозадерживающие насаждения определяется типом и плодородием почвы, степенью влажности и засоренности участка сорняками.

Под устройство снегозадерживающих насаждений производится сплошная вспашка почвы на глубину 20-25 см с одновременным рыхлением нижнего слоя почвоуглубителем.

На песках, почвах с избыточным увлажнением, крутых склонах и неудобных для применения механизмов участках может производиться частичная вспашка почвы полосами, бороздами, площадками или лунками.

На участках легко- и среднесуглинистых почв, средне и сильно задерненных, засоренных корневищами и корнеотпрысковыми сорняками, подготовка почвы производится по системе раннего пара. Эта система включает глубокую вспашку весной, трех-четырехкратную послойную культивацию в течение лета, вспашку на зябь и предпосадочную культивацию и боронование зяби.

На участках супесчаных и песчаных почв, слабо задерненных и не засоренных корневищными и корнеотпрысковыми сорняками, производится зяблевая вспашка с предплужником, боронование, а в необходимых случаях боронование зяби. Ранней весной - предпосадочная культивация или дискование и покровное боронование.

На участках, вышедших из сельскохозяйственного пользования и не засоренных сорняками, подготовка почвы производится непосредственно перед посадкой ранней весной с одновременным боронованием.

8.8 Сроки проведения посадочных работ зависят от климатических и погодных условий, возраста и состояния посадочного материала. Но во избежание повреждения свежевысаженных растений рекомендуется практиковать исключительно весеннюю посадку деревьев и кустарников. Оптимальные сроки посадок весной, сразу же после оттаивания почвы, когда возможна ее обработка, и в максимально сжатые сроки - 15-20 дней, до распускания листьев.

Защитные полосы целесообразно устраивать 2-3-летними саженцами, обеспечивающими ощутимый эффект уже в первые годы после посадки растений на постоянные места.

Посадочный материал рекомендуется получать только из специализированных питомников, где растения специально формируются для создания лесополос. Посадочный материал должен быть здоровым, отвечать установленным требованиям по размеру надземной части, стволов и корневых систем согласно "Правил лесовостановления" [4].

Посадка снегозащитных насаждений по вспаханной площади осуществляется лесопосадочными машинами или вручную.

Посадку снегозащитных полос можно проводить и крупномерным посадочным материалом, с высотой надземной части от 1,5 м. При этом посадки крупных растений осуществляются с земляным комом вокруг корневой системы для быстрого достижения необходимой рабочей высоты и декоративного эффекта.

Расстояние между соседними рядами деревьев и кустарников в лесной полосе должно быть одинаковым и в благоприятных условиях местопроизрастания принимается 2,5 м, а на участках почв с тяжелым механическим составом - 3,0 м.

9.1 При строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог общего пользования состав и содержание проектной документации на создание снегозадерживающих лесных полос указывают в задании, выдаваемом заказчиками - владельцами автомобильных дорог в соответствии с требованиями, изложенными в п.4.5.

Проектная документация на создание снегозадерживающих насаждений должна включать:

- пояснительную записку;

- графический материал (план-схему автомобильной дороги с детальной привязкой элементов озеленения);

- таксационный план существующих зеленых насаждений (при их наличии).

9.2 Примерный состав пояснительной записки должен включать:

- общая часть, включающая копии документов о согласовании принятых решений, техническое задание;

- сведения о наличии и характеристику снегозадерживающих насаждений снегозаносимых участков, объемов снегоприноса;

- технические сведения о запроектированных насаждениях с соответствующим обоснованием (размещение посадок, ширина и конструкция полос, рабочие схемы насаждений);

- ведомость лесомелиоративных выделов и объемов проектируемых мероприятий;

- объем работ по очередям возведения и эксплуатационным участкам;

- сведения об организации работ, очередности их проведения технологии создания снегозадерживающих полос;

- расчетно-технологические карты по видам снегозадерживающих насаждений;

- потребность в машинах, механизмах, рабочей силе, материалах;

- согласованные источники получения посадочного материала;

- обоснование и документы по отводу земель, использованию полосы отвода автомобильной дороги, размеры компенсаций по землепользователям;

- состав, сроки и организацию работ по послепосадочному уходу;

- экономическую эффективность мероприятий и основные технико-экономические показатели.

9.3 Графический материал должен быть представлен планом-схемой автомобильной дороги (участка) в масштабе 1:10000 с нанесением запроектированных мероприятий.

9.4 Проектная документация на снегозащитные лесные полосы на строящиеся и реконструируемые автомобильные дороги и входящие в состав инженерного проекта строительства (реконструкции), рассматривается и утверждается заказчиками - органами управления дорожным хозяйством федерального (Упрдор, Управтодор и т.п.) или регионального подчинения.

А.1 Общие положения

Расчетные значения объемов снегоприноса определяются на основе обработки данных многолетних наблюдений за метелевым режимом на ближайшей метеостанции. Методика определения и расчетные формулы приведены в разделе 6 настоящего документа. Так как обрабатываются большие объемы исходных данных, для автоматизации расчетов была использована специальная программа "Метели". Программа зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ Министерства образования РФ (N ОФАП-2063, N госрег. 50200200397).

А.2 База данных для расчета

Программа "Метели" предназначена для получения архива статистической информации о параметрах метелевой деятельности в районе прохождения автомобильной дороги в зимний период. Исходными данными для расчета являются метеорологические данные, выбранные из таблиц ежедневных наблюдений на метеостанциях Государственной сети. Состав выбираемой информации включает данные:

- дата наблюдения (число, месяц, год);

- время начала и окончания метели;

- скорость ветра при метели;

- направление ветра;

- вид метели.

Для проведения расчетов информация формируется в виде баз данных.

В результате расчета по программе формируется информация о параметрах метелевой деятельности, используемых для проектирования снегозащитных мероприятий:

- количество метелей по румбам, средняя и максимальная скорости ветра при метели;

- максимальная интенсивность метелей по румбам и годам;

- продолжительность метелей по румбам;

- объем снегопереноса по румбам;

- объемы снегоприноса к автомобильным дорогам (слева) (справа) по румбам.

Результаты моделирования представлены в виде баз данных определенной структуры, что позволяет легко производить их последующую статистическую обработку для получения параметров с расчетной вероятностью превышения.

Программа написана в среде СУБД FoxPro, использует исходные данные и формирует результаты в виде файлов в *.dbf-формате.

Данные о метелевом режиме выбираются из журналов наблюдений за срок не менее 20 лет. Форма выборки данных приведена в таблице 3.

Данные метеостанций формируются в две базы данных, структура которых приведена в таблицах А.1 и А.2.

Таблица А.1 - Структура базы данных по метелям

Таблица А.2 - Структура базы данных по скорости и направлению ветра

А.3 Результаты расчета

Пример результатов расчета приведен для участка автодороги МКАД-Кашира, проходящего в зоне влияния метеостанции государственной наблюдательной сети г.Кашира. В результате обработки данных наблюдений получены все необходимые расчетные параметры метелевой деятельности, приведенные в таблице А.3.

Таблица А.3 - Общие характеристики метелевой деятельности

Распределение по румбам среднегодовых значений объемов снегопереноса приведено на рисунке А.1. Анализ расчетных характеристик метелевой деятельности показал, что наибольшее количество метелей в зоне действия метеостанции Кашира наблюдается для румбов: ЮВ, ЮЮВ, Ю, ЮЗ, З.