Розчищення доріг від снігу
Вступ
траса снігозанесення дорога занос
Зимове утримання являє собою комплекс
підприємств, який включає в себе захист доріг від лавин, очистку від снігу,
боротьба з зимовою слизькістю, боротьба з ожеледицями.
Для виконання вказаних вимог дорожня служба повинна
забезпечувати високий рівень зимового утримання, основними показниками якого є:
ширина чистої від снігу і льоду поверхні дороги, товщина рихлого снігу на
дорозі, який накопичується від початку снігопаду або заметілі до початку
снігоочищення і в перервах між походами снігоочищувальних машин; товщина
ущільненого шару на проїзній частині і обочинах; терміни очищення дороги,
ліквідація ожеледиці і зимової слизькості.
Наявність снігових відкладень призводить до
скорочення ширини проїзної частини, збільшення коефіцієнту опору кочення і
зчеплення.
Уся система повинна бути побудована так, щоб
створити найкращі умови для руху автомобілів і максимально облегшити,
прискорити і засвоїти зимові утримання. Щоб виконати ці задачі, при зимовому
утриманні приймають:
· профілактичні
міри, ціль яких не допустити або максимально ослабити утворення снігових і
льодових відкладень на дорозі (зменшення знігозайманості доріг, профілактична
обробка покритя хімічними протигололідними речовинами, влаштування покрить з
антигололідними речовинами);
· захисні міри для
перешкоджання доступу до дороги снігу і льоду, який наступає з прилеглої
місцевості (застосування захисту від снігового переносу, снігових лавин,
льоду).
Головним критерієм якості снігозахисту слід
вважати повне виключення відкладень заметільного снігу на дорогах з тим, щоб
для патрульної снігоочистки залишалось тільки:
· видалення снігу,
який випадає під час снігопадів;
· міри по видаленню
вже виниклих снігових і льодових відкладень (наприклад, очищення доріг від
снігу і льоду), зменшення їх дії на автомобільний рух (обробка обледенілої
поверхні матеріалами, які підвищують коефіцієнт зчеплення них з дорогою).
Тому основними задачами дорожньої служби є:
· забезпечення безпечного
руху автомобілів із заданими швидкостями і навантаженнями;
· збереження шляхів
і дорожніх споруд, і застерігання їх від передчасного зносу;
· охорона доріг і
споруд, підвищення експлуатаційних якостей, збільшення робото здатності і
терміну служби доріг;
· створення
необхідного комфорту для пасажирів; організація руху.
Важлива задача дорожньої служби - дотримуватись
строків ліквідації снігових відкладень і зимової слизькості, які повинні бути
диференційовані для доріг з різноманітністю інтенсивності руху в різноманітних
кліматичних зонах. Від цих термінів залежить необхідна кількість машин для
зимового утримання.
Директивні вимоги до показників рівня зимового
утримування кожної дороги встановлюють на основі техніко-економічних
розрахунків виходячи з оснащеності дорожньої служби машинами і обладнанням. Рівень
значень вказаних вимог прийнятий в Технічних даних правилах ремонту і утримання
автомобільних доріг загального користування.
1.
Характеристика району проходження траси
Одеська область - область в Україні. Утворена 27
лютого 1932 року. Обласний центр - Одеса.
Географічне розташування
На півночі Одеська область межує з Вінницькою та
Кіровоградською, на сході - з Миколаївською областями, на заході - з Молдовою
та невизнаною ПМР, на південному заході - частина державного кордону України з
Румунією. Всього в межах області пролягає 1362 кілометри державного кордону.
Площа Одеської області становить 5,5% території України.
Геополітичне розташування Одещини обумовлене як
вигідним транспортно-географічним розміщенням, так і зростаючою активізацією її
участі у великих європейських міжрегіональних організаціях - Асамблеї
європейських регіонів і Робітничої співдружності придунайських країн. Будучи
частиною морського фасаду країни, Одеська область значною мірою сприяє активній
участі України в роботі країн-членів Чорноморського економічного
співробітництва.
Клімат
У цілому клімат Одеси є помірно континентальним з
м’якою зимою і теплим (інколи спекотним) літом.
Середньорічна температура повітря становить
10,1°С, найнижча вона у січні (мінус 1,7°С), найвища - в липні (21,4°С).
У середньому за рік в Одесі випадає 464 мм
атмосферних опадів, найменше - в жовтні, найбільше - в липні.
Протягом року в Одесі спостерігаються
різноманітні атмосферні явища: гроза, туман, роса, ожеледиця та ін. Зокрема
туман найчастіше спостерігається у січні-березні, гроза - у червні та липні.
Гідрографія
Гідрографічна мережа області
Річкова мережа області належить до басейнів Дунаю, Дністра,
Південного Бугу та безпосередньо Чорного моря. На території області налічується
біля 200 річок довжиною більш ніж 10 км, велика кількість із них влітку
пересихає. Найбільші ріки: Дунай (із Кілійським гирлом), Дністер (із притокою
Кучурган), Кодима, Савранка (притока Південного Бугу), Тилігул. Великі ріки
мають важливе значення для судноплавства, зрошення, вироблення електроенергії.
У приморській смузі розташовано багато прісноводних озер:
Кагул, Ялпуг, Катлабух та солоноводних (Сасик, Шагани, Алібей, Бурнас). Також
на узбережжі Чорного моря розташовано ряд лиманів, повністю або частково
відгороджених від моря пересипами, найбільші з яких - Хаджибейський,
Куяльницький та Тилігульський.
Довжина морських і лиманних узбереж Одеської області від
гирла ріки Дунай до Тилігульского лиману сягає 300 км.
Природоохоронні зони
На території області розташовано ряд великих об'єктів
природно-заповідного фонду регіонального, національного і міжнародного
масштабу. Область має перспективи для розвитку біосферно-природоохоронного
сектора економіки.
У пониззі великих річок (Дунай, Дністер) і лиманів, на
морських узбережжях і в шельфовій зоні розташовані високоцінні й унікальні
природні комплекси, водно-болотні угіддя, екосистеми, що формують високий
біосферний потенціал регіону, який має національне і міжнародне значення.
Заповідники:
ü Дунайський
біосферний заповідник
Заказники:
ü Савранський ліс
ü Дністровські
плавні
ü Філофорне поле
Зернова
Природні ресурси
Головне природне багатство області - її земельні
ресурси, що представлені переважно чорноземними ґрунтами з високою природною
родючістю. У сполученні з теплим степовим кліматом вони формують високий
агропромисловий (сільськогосподарський) потенціал регіону.
В області понад 2,5 млн га сільськогосподарських
угідь, у тому числі більш 2 млн га ріллі, більше 80 тис. га виноградників і
садів.
Клімат краю, особливо в південній частині
області, посушливий. Тому тут майже 10% оброблюваних земель зрошуються. Тепле
море, лікувальні грязі, мінеральні води, морські пляжі створюють винятково
високий рекреаційний потенціал Одещини.
2. Засоби зменшення снігозанесення
Численність чинників, що викликають утворення
снігових заметів, утрудняє правильне призначення в період проектування заходів,
запобігаючих снігозанесенню. Тому на дорогах, прийнятих в експлуатацію, часто
доводиться застосовувати заходи по зменшенню снігозаносимості, коли досвід
зимового утримання виявить місця, що заносяться снігом, і причини снігових
заметів. Головними заходами, що забезпечують незаносимість насипів, є підйом
земляного полотна до відмітки, що не заноситься, і надає поперечному профілю
обриси обтікаємості.
Слід визначити снігозаносні ділянки. Висота
насипу, що не заноситься визначають за виразом:
Нн = hs + Dh =0.473+0,5=0,973 м
де Нн - висота незаносимого насипу, м;s
- розрахункова висота снігового покрову в районі зведення насипу, з врахуванням
перевищення 5%, м
Dh - піднесення брівки
насипу над розрахунковим рівнем снігового покрову, необхідне для її
незаносимості, (для ІV категорії - 0,5 м).
Насипи, висота яких менше керуючої відмітки Нн,
можуть підлягати сніговим заносам при заметілях, і тому їх необхідно піднімати
до незаносимої відмітки або огороджувати різними видами захисту.
Виїмки не заносяться, якщо вся кількість снігу,
що відкладається при заметілях та снігопадах, розміщені на підвітровому укосі,
не виходячи на дорожнє полотно.
Для зменшення снігозаносимості виїмок
рекомендуємо розкривати, виїмки завглибшки менш 1 м (ухил укосу 1:10), у
виїмках завглибшки до 5 м з крутими укосами (1:1.5 … 1:2) влаштувати додаткові
полиці шириною не менше 4 м для проїзду роторних снігоочисників. Для поліпшення
обтікання пересічень сніговітровим потоком слід по можливості зменшити число
огороджувань, орієнтуючих стовпчиків і інших перешкод, які можуть затримувати
сніг, що переноситься завірюхою.
В місцях зменшення швидкостей транспортувальна
здатність заметілі знижується і відбувається випаданням снігу. Над насипом
навпаки, транспортувальна здатність зростає і сніг не відкладається.
Схема сніговідкладень біля насипу
а). зони захисту, б). еп’юра швидкості вітру
Проходячи повз виїмку частина потоку відкривається
і обтікає підвітряний відніс, а інша частина, вдаряючись в обвітряний, виконує
кругові рухи.
Схема сніговідкладень у виїмці
а). схема відкладень б). еп’юра
швидкості вітру
Ступінь снігозаносимості ділянок автомобільних
доріг
|
Ступінь
снігозаносимості дороги
|
Характеристика
ділянки дороги
|
|
Сильнозаносимі
|
Виїмки
глибиною до 2 м
|
|
Середньозаносимі
|
Нульові
місця, насипи висотою до hсп, виїмки глибиною від 2 до 6 м у випадку
Qвв Qсп
|
|
Слабозаносимі
|
Насипи висотою
від hсп до hнн, виїмки глибиною більше 6 м у випадку Qвв
Qсп
|
|
Незаносимі
|
Насипи висотою
більше hнн, виїмки глибиною більше 6 м у випадку Qвв
Qсп
|
|
Примітка. Hсп
- розрахункова висота снігового покрову (багаторічна найбільша висота
снігового покрову протягом зимового періоду з ймовірністю перевищення 5%), м;
hнн - висота незаносимого насипу, м; Qвв - снігоємність
підвітряного відкосу виїмки, м3/м; Qсп - об’єм
снігоприносу, м3/м.
|
Виїмки з пологими укосами (1: 3 і пологіше)
заносяться незалежно від того, яку снігоємність має їх подвітряний укіс.
Глибину снігонезаносимості нерозкритої виїмки,
подвітряний укіс якої здатний розмістити весь сніг, принесений завірюхами з
кожного боку дороги, орієнтовно можна визначити:
- щільність снігу; 0,4 т/м3
Глибина снігонезаносимості нерозкритої виїмки
|
№
|
Wпр(лв), м3/м
|
 , м
|
|
1
|
Wпр=36,53
|
 6,98
|
|
|
Wлв=54,9
|
 8,56
|
|
|
2
|
Wпр=38,5
|
 7,16
|
|
|
Wлв=47,81
|
 7,98
|
|
|
3
|
Wпр=31,28
|
 6,46
|
|
|
Wлв=48,75
|
 8,06
|
|
3. Снігозаносимість та види пасивного
снігозахисту доріг
Ступінь заносимості доріг снігом залежить від
багатьох факторів, з яких основними є: обсяг снігопереносу та напрям дороги, її
поперечний профіль, рельєф та рослинність прилеглої місцевості. Дорожня служба
зобов'язана виявити снігозаносимі ділянки доріг, встановлювати причини снігових
заносів, розробляти і здійснювати заходи до їх зменшення або запобігання. При
відсутності даних польових спостережень черговість снігозахисту ділянок
визначають за ступенем заносимості.
Сильнозаносні - нерозкриті виїмки, підвітряний
укіс, який не може вмістити весь сніг, котрий приносять завірюхи та снігопади.
Седньозаносні - розкриті виїмки, напіввиїмки,
напівнасипи, нульові місця та насипи висотою нижче hs.
Слабозаносні - насипи висотою від hs
до Нн.
Снігозахист доріг забезпечують за допомогою
пристроїв постійного та тимчасового типу.
Снігозахист постійного типу полягає в створенні
снігозахисних лісових смуг.
Снігозахист тимчасового типу полягає в
застосуванні снігозатримувальних засобів та пристроїв (переносних решітчастих
щитів, тимчасових валів, траншей, огорож із хмизу та інших місцевих
матеріалів).
Комплексний снігозахист полягає в одночасному
застосуванні снігозахисних лісосмуг у сполученні із снігозатримувальними
пристроями тимчасового типу. Він передбачає не тільки захист доріг, але і
рівномірне сніговідтанення на прилягаючих полях, для підвищення продуктивного
запасу вологи на ґрунті. При комплексному способі снігозахисту намагаються по
можливості найбільшу кількість снігу затримати на полях за допомогою
різноманітних найпростіших засобів і лише деяку частину передати на придорожній
снігозахист.
Для польового снігозахисту можуть приймати
різноманітні варіанти: траншеї, вали, які прокладаються в снігу на відстані
один від одного не більше ніж 15 м, зорання снігу, полезахисні лісосмуги, з
посадки з високих більших сільськогосподарських культур, плодово-ягідні
насадження.
Для захисту окремих ділянок гірських доріг від
лавин застосовують лісонасадження на схилах, комплекси спеціальних інженерних
споруд або профілактичні заходи (штучне обвалення снігу зі схилів різними
методами).
4. Визначення об'єму снігоприносу
Снігопринос - об'єм снігу, що приноситься на
погонну довжину 1 м дороги в одиницю часу. Він залежить від розмірів басейну
снігоприносу, орієнтації дороги відносно напряму переважаючих вітрів, товщини
снігового покриву, щільності, температури і вологості снігу, сили вітру і інших
чинників. Об'єм снігоприносу визначається по ділянках для кожного напряму вітру
в загальному:
де: 
- об’єм снігоприносу, м3/м;
- коефіцієнт здування твердих осадів, 
;
- кут між напрямом пануючого вітру і напрямом даної ділянки
дороги
- щільність снігу, 
т/м3;
L - шлях,
який проходить завірюха від кордону басейну до дороги, L=¥;
LГ - гранична дальність снігоприносу, LГ=0,5 км;
- загальне число твердих опадів за зиму, 204 мм.
Будуємо розу вітрів і схему дороги
Обсяг снігопринесення на всіх ділянках дороги з кожного боку
визначається за спрощеним методом. Умовно вважаємо, що загальний обсяг
снігопринесенні розподіляється за напрямами в тому ж відношенні, як і кількість
випадків повторюваності вітру. Для цього поєднують зимову розу вітрів з
напрямком осі розглянутого ділянки.
Обсяг снігопринесенні по кожному напрямку становить:
де: 
- частка вітрів даного напрямку по
зимової розі вітрів;
WП - обсяг снегопереноса по кожному напряму на 1 погонний метр.
Розрахунки проводимо в табличній формі
Об'єм снігоприносу по кожному напрямку на ділянках автомобільної дороги
|
№
|
Вітер
|
Напрям
ділянки дороги
|
Розрахунок
|
, м3/м, %WВ
|
|
|
|
1
|
Пн
|
Пн.
Сх.9˚
|
 103,1518,318,88
|
|
|
|
|
ПнСх
|
|
 59,8412,17,24
|
|
|
|
|
Сх
|
|
 74,948,66,44
|
|
|
|
|
ПдСх
|
|
 125,937,08,82
|
|
|
|
|
Пд
|
|
103,1514,314,75
|
|
|
|
|
ПдЗх
|
|
59,8410,96,52
|
|
|
|
Зх 74,9414,7
|
11,02
|
|
|
|
|
|
ПнЗх
|
|
125,9314,117,76
|
|
|
|
|
2
|
Пн
|
Сх.13˚
|
 124,2318,322,73
|
|
|
|
|
ПнСх
|
|
 108,1312,113,08
|
|
|
|
|
Сх
|
|
 28,688,62,47
|
|
|
|
|
ПдСх
|
|
 67,567,04,73
|
|
|
|
|
Пд
|
|
 124,2314,317,76
|
|
|
|
|
ПдЗх
|
|
 108,1310,911,79
|
|
|
|
|
Зх
|
|
 28,6814,74,22
|
|
|
|
|
ПнЗх
|
|
67,5614,19,53
|
|
|
|
|
3
|
Пн
|
Пн.28˚
|
 59,8618,310,95
|
|
|
|
|
ПнСх
|
|
 37,2812,14,51
|
|
|
|
|
Сх
|
|
 112,588,69,68
|
|
|
|
|
ПдСх
|
|
 121,937,08,53
|
|
|
|
|
Пд
|
|
 59,8614,38,56
|
|
|
|
|
ПдЗх
|
|
37,2810,94,06
|
|
|
|
|
Зх
|
|
112,5814,716,55
|
|
|
|
|
ПнЗх
|
|
121,9314,117,19
|
|
|
|
Визначивши обсяг
снігопринесення по кожному напрямку, робимо розрахунок снігопринесення за весь
зимовий період з кожного боку дороги.
|
№
|
Бік
дороги
|
Пн
|
ПнСх
|
Сх
|
ПдСх
|
Пд
|
ПдЗх
|
Зх
|
ПнЗх
|
∑
|
|
1
|
правий
бік
|
|
|
6,44
|
8,82
|
14,75
|
6,52
|
|
|
Wпр=36,53
|
|
лівий
бік
|
18,88
|
7,24
|
|
|
|
|
11,02
|
17,76
|
Wлв=54,9
|
|
2
|
правий
бік
|
|
|
|
4,73
|
17,76
|
11,79
|
4,22
|
|
Wпр=38,5
|
|
лівий
бік
|
22,73
|
13,08
|
2,47
|
|
|
|
|
9,53
|
Wлв=47,81
|
|
3
|
правий
бік
|
|
4,51
|
9,68
|
8,53
|
8,56
|
|
|
|
Wпр=31,28
|
|
лівий
бік
|
10,95
|
|
|
|
|
4,06
|
16,55
|
17,19
|
Wлв=48,75
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Розробка методів захисту дороги від
снігових заносів
Ділянки автомобільних доріг, що заносяться, можна
захистити від снігових заметів трьома методами:
затримати сніг, що переноситься завірюхою на
підступах до дороги і викликати утворення снігових відкладень на безпечній для
дороги відстані;
збільшити швидкість сніговітрового потоку, коли
він проходить над дорогою і цим запобігти утворенню снігових відкладень на
дорожньому покритті;
повністю захистити дорогу від снігу за допомогою
спеціальних споруд.
Захист дороги від снігових заносів за допомогою
дерев’яних щитів
Переносні дерев’яні щити - маневровий засіб снігозахисту -
можуть використовуватися в якості самостійного засобу захисту дороги від
снігових заносів і як засіб посилення насаджень і постійних огороджень. Значно
менше заносяться снігом щити з нерівномірним розподіленням заповнювачем, де
решітка згущена у верхній частині і розріджена в нижній.
Тип І Тип ІІІ
Дерев’яні решітчасті щити різних типів
Конструктивні характеристики дерев’яних щитів
|
Тип щита
|
Висота, м
|
Просвітність, %
|
Швидкість вітру
м/с, при якій рекомендується використовувати щити
|
Об’єм
снігоприносу, м3/м, при якому рекомендується використовувати щити
(з урахуванням перестановки щитів)
|
|
|
зага-льна
|
нижньої частини
|
верхньої
частини
|
|
|
|
І
|
2
|
50
|
60
|
40
|
більше 20
|
більше 100
|
|
ІІ
|
1,5
|
50
|
60
|
40
|
більше 20
|
менше 100
|
|
ІІІ
|
2
|
60
|
70
|
50
|
20 та менше
|
більше 100
|
|
IV
|
1,5
|
60
|
70
|
50
|
20 та менше
|
менше 100
|
Щити, зазвичай, встановлюють з кілками. На
кам'янистому або скельному грунті їх ставлять в «козли», міцно зв'язуючи верхні
кінці. Найефективніше затримують сніг щити, встановлені суцільною лінією. При
недостатку щитів замість суцільної лінії можна ставити щитові лінії з розривами
в один щит через кожні три щити. Максимальне віддалення одиночних щитових ліній
від дороги має бути не більш 100 м.
Відстань від дороги до ближнього ряду щитів слід брати не
менше 15 висот щита. Число рядів та порядок перестановки щитів встановлюють в
залежності від об’єму снігоприносу. Щити піднімають шляхом перенавішування на
опорах при їх заповненні снігом. Щити необхідно переставляти або підіймати,
коли висота снігових відкладень біля них досягає 2/3 висоти щита або щит
закритий снігом на 0,5 м. Щити встановлюють на вершину снігового валу.
В випадках інтенсивних завірюх щити ставлять в
декілька рядів. Необхідну кількість рядів можна визначити за залежністю:
де Qщ=(1+n)∙Hщ2 - об’єм
снігомісткості щита
Нщ - висота щита, м;
n - коефіцієнт (для суцільних перешкод дорівнює 7…
9, для
перепон з просвітленням-8… 12).
Всі розрахунки проводимо в табличній формі
Кількість рядів снігозахисних щитів по ділянках
автомобільної дороги.
|
№
|
Wпр(лв),
м3/м
|
Н, м
|
Qщ, м3/м
|
Розрахунок
|
N
|
Прийнято
|
|
1.
|
Wпр=36,53
|
1,5
|
Qщ=(1+n)∙Hщ2=(1+10)∙1.52=24,75
|
 1,48
|
2
|
|
|
Wлв=54,9
|
1,5
|
|
 2,21
|
3
|
|
|
2
|
Wпр=38,5
|
1,5
|
|
 1,56
|
2
|
|
|
Wлв=47,81
|
1,5
|
|
 1,93
|
2
|
|
|
3
|
Wпр=31,28
|
1,5
|
|
 1,26
|
2
|
|
|
Wлв=48,75
|
1,5
|
|
 1,97
|
2
|
|
Щитові лінії зазвичай розташовуються паралельно
дорозі, але при косих вітрах на першій і другій ділянках рекомендується ставити
перпендикулярно до основної щитової лінії короткі ланки щитів з таким
розрахунком, щоб кінці їх підходили до дороги не ближче ніж на 10 - 15 метрів.
Місце переходу з виїмки в насип захищаються.
Кінці щитових ліній забезпечують розгалуженими відведеннями під кутом 135° (у
бік дороги) і 170° (від дороги до основної щитової лінії). Між відведенням і
основною лінією роблять розрив в 4 метри.
Огородження місць переходу з виїмки в насип
Схема установки щитів
Захист дороги від снігових заметів шляхом
установки снігозахисного огородження
Надійним захистом доріг від снігових заметів є
високі снігоутримуючі огородження: двохпанельні з просвітлюва - льністю сітки
50% і однопанельні з просвітлювальністю 70%. Однопанельні огородження
використовують для других і третіх рядів багаторядних ліній огородження, двох
панельні - при влаштуванні огороджень в один ряд або найближчого до дороги ряду
багаторядних ліній огороджень.
Залежно від напрямку домінуючих вітрів і рельєфу
місцевості огородження встановлюють на відстані
l = (15…25)∙H,
де H - висота огородження, м.
Висота огородження визначається базуючись на об’ємі
снігопринесення до дороги за формулою
де 
- висота огородження, м;
- об’єм снігопринесення, м3/м;
- розрахункова висота снігового покрову, м;
Огородження вище 5 м за техніко-економічними рахунками робити не
варто. Якщо за розрахунками потрібна велика висота, то влаштовують 2, 3 і
більше рядів огородження.
Всі розрахунки проводимо в табличній формі
Розрахунок висоти снігозахисного огородження по
ділянкам автомобільної дороги
|
№
|
Wп,
м3/м
|
Розрахунок
|
|
1
|
Wпр=36,53
|
 2,50
|
|
|
Wлв=54,9
|
 2,97
|
|
|
2
|
Wпр=38,5
|
 2,56
|
|
|
Wлв=47,81
|
 2,80
|
|
|
3
|
Wпр=31,28
|
 2,35
|
|
|
Wлв=48,75
|
 2,82
|
|
Захист дороги від снігових заметів із
застосуванням снігових траншей
При товщині снігових відкладень понад 0,4 м
необхідно влаштовувати снігові траншеї за допомогою бульдозерів або
двовідвальних снігоочисників. Після заповнення траншеї снігом до половини глибини
проводиться їх прочищення (відновлення) проходами машин по старому сліду.
Товщина снігу по дну траншеї повинна бути не менше 5 см. Траншеї влаштовують на
відстані не ближче 20 м від земляного полотна дороги з інтервалом 15-20 м
Число працездатних траншей, які необхідно мати
для надійного захисту дороги, призначають з врахуванням об'єму снігопринесення,
снігоємність однієї траншеї складає 8-10 м3/м.
Об'єм снігу, який може затримати одна траншея,
розраховується за формулою:
,
де 
- середня ширина траншеї, залежить від типу машини, для
бульдозера Т-500 становить 4,53 м;
- висота снігового покриву;
-
відстань між осями траншей, 15 м.
Необхідна кількість траншей
Для прокладки такої кількості траншей необхідне число
бульдозерів визначається за наступною залежністю
де L - довжина ділянок, на яких прокладаються траншеї, км;
L1=30-3.68=26.32 км
L2=20-11,27=8,73 км
L3=50-9,19=40,81 км
де 3.68; 11,27; 9,19 - довжини незаносимих ділянок дороги
на кожній ділянці відповідно.
-необхідна кількість траншей;
- кількість проходів машин по одній
траншеї, n =1;
- робоча швидкість бульдозера, Vp
=7,2 км/год;
Кв - коефіцієнт
використання машини в часі, Кв = 0,8;
- можливий час роботи при прокладці
траншей протягом проміжку часу між завірюхами, (вибирається за даними
гідрометеостанцій або за укрупненими показниками для зон різної трудності
снігоборотьби: 72 год для 2 зони, 48 - для 3, 40 - для 4).
Всі розрахунки проводимо в
табличній формі
Розрахунок кількості траншей і
кількості бульдозерів
|
№
|
Wпр(лв),
м3/м
|
n
|
L, км
|
, годРозрахунок
|
Nб
|
|
|
1.
|
Wпр=36,53
|
 26,3248 0,38+0,48=0,86≈1
|
|
|
|
|
|
Wлв=54,9
|
 
|
|
|
|
|
|
2.
|
Wпр=38,5
|
 8,73 0,13+0,16 =0,29 ≈1
|
|
|
|
|
|
Wлв=47,81
|
 
|
|
|
|
|
|
3.
|
Wпр=31,28
|
 40,81 0,44+0,74 =1,18≈2
|
|
|
|
|
|
Wлв=48,75
|
 
|
|
|
|
|
Приймаємо для ділянки №1 - 2 бульдозер, для
ділянки №2 - 1 бульдозер і для ділянки №3 - 2 бульдозера.
Схема захисту автомобільної дороги за допомогою
снігових траншей
Захист дороги від снігових заметів за допомогою
лісосмуг
Снігозахисні насадження - найбільш надійні і
економічні засоби снігозахисту автомобільних доріг. Вони мають значно більший
термін служби, ніж переносні щити і дерев'яні огорожі. Крім того, насадження
сприяють підвищенню врожайності сільськогосподарських культур на прилеглих
землях, покращують збереження земляного полотна, дають можливість заготовлювати
деяку кількість деревини. Насадження для захисту автомобільних доріг від
снігових заметів повинні задовольняти наступні основні вимоги:
1) їх конструкція повинна відповідати
об'єму принесеного до дороги снігу;
2) відстань від посадок до дороги, ширина
смуги та інші параметри приймаються так, щоб сніговий шлейф відкладався за
захистом та не міг вийти на дорогу і складається за рекомендацією:
- при Wп£ 25 м3/м
відстань від брівки земляного полотна 15¼25 м при ширині
лісосмуги 4 м;
- при Wп£ 50 м3/м
відстань від брівки земляного полотна 30 м при ширині лісосмуги 9 м;
- при Wп£ 75 м3/м
відстань від брівки земляного полотна 40 м при ширині лісосмуги 12 м;
- при Wп£ 100 м3/м
відстань від брівки земляного полотна 50 м при ширині лісосмуги 14 м;
) природно-видовий склад насаджень
повинен відповідати місцевим ґрунтово-кліматичним умовам і підбиратися з
урахуванням снігозахисних властивостей дерев і кущів, їх декоративних
властивостей і господарської цінності;
) насадження необхідно проектувати з
урахуванням мінімального відведення земель на їх влаштування.
Однією з кращих хвойних порід для облаштування
живоплотів є ялинка. Ялинові загорожі утворюють щільну перешкоду для
сніговітрового потоку, причому ялина найбільш стійка проти сніголаму.
З листяних порід для облаштування живоплотів
рекомендуються: верба біла, в'яз звичайний, акація жовта, ліщина, алича, бузок.
Для створення непрохідних колючих загорож використовують шипшину.
Кожен ряд лісової смуги повинен складатися з
однієї породи дерев або кущів.
На основі типових схем снігозахисних насаджень
вибираються робочі схеми лісових смуг для кожної конкретної ділянки
поздовжнього профілю. У робочій схемі визначаються склад деревних і
чагарникових порід, їх розміщення, а також число рядів, ширина між рядами і
відстані між рослинами в рядах.
Необхідна висота снігозатримуючої смуги захисних
лісонасаджень визначається за формулою
,
де 
- коефіцієнт, який залежить від
просвітлюваності живоплоту, 
- коефіцієнт снігозатримуючої здатності живоплоту,
Для розрахунку можна прийняти 
, це означає що до дороги буде принесено
не більше 10% 
від розрахункового переносу
- коефіцієнт, який характеризує плавність контуру снігового валу,
Необхідне число рядів живоплоту визначається за формулою
,
де Q -
cнігомісткість однорядного живоплоту, м3;
n - коефіцієнт
(для суцільних перешкод дорівнює 7… 9, для
перепон з просвітленням-8… 12).
Ширина лісосмуги визначається за формулою
,
Де Нсер - середня висота снігових відкладень, Нсер=1…2,5
м.
Необхідна відстань лісосмуги від брівки земляного полотна
визначається за формулою
.
Визначимо параметри лісопосадки: cнігомісткість однорядного
живоплоту, необхідне число рядів живоплоту, ширина лісосмуги, віддалення
лісосмуги від брівки земляного полотна.
Всі розрахунки проводимо в табличній формі
Розрахунок параметрів лісопосадки
|
№
|
Wпр(лв),
м3/м
|
Нз,
м
|
Q, м3
|
n
|
|
1.
|
Wпр=36,53
|
  
|
|
|
|
Wлв=54,9
|
  
|
|
|
|
2.
|
Wпр=38,5
|
  
|
|
|
|
Wлв=47,81
|
  
|
|
|
|
3.
|
Wпр=31,28
|
  
|
|
|
|
Wлв=48,75
|
  
|
|
|
Схема захисту автомобільної дороги лісосмугою
Обґрунтування вибору снігозахисних пристроїв
Вибір ґрунтується на розрахунку і порівнянні
снігомісткостей окремих видів захистів окремо для кожної ділянки.
Об’єм снігомісткості дерев'яних однорядних щитів
можна визначити за формулою
Qщ=(1+n)∙Hщ2=(1+10)∙1.52=24,75м3/м
де Hщ - висота щита, м.
n - коефіцієнт (для суцільних перешкод дорівнює 7… 9, для перепон
з просвітленням-8… 12).
Обсяг снігомісткості снігозахисного огородження
можна визначити за формулою
,
n - коефіцієнт (для суцільних перешкод дорівнює 7… 9, для перепон
з просвітленням-8… 12).
- висота огородження, м.
|
№
|
Нз,
м
|
Розрахунок
|
Qз, м3/м
|
|
1.
|
Пр
|
2,50
|
 50,00
|
|
|
Лв
|
2,97
|
 70,57
|
|
|
2.
|
Пр
|
2,56
|
 52,43
|
|
|
Лв
|
2,80
|
 62,72
|
|
|
3.
|
Пр
|
2,35
|
 44,18
|
|
|
Лв
|
2,82
|
 63,62
|
|
Об’єм снігомісткості снігової траншеї можна
визначити за формулою
,
де - середня ширина траншеї, залежить від типу машини, для
бульдозера Т-500 становить 4,53 м;
- висота снігового покриву;
-
відстань між осями траншей, 15 м.
Об’єм снігомісткості лісосмуги можна визначити за
формулою
,
n=7
- висота лісосмуги, м.
|
№
|
Нз,
м
|
Q, м3
|
|
1.
|
Пр
|
2,11
|
|
|
Лв
|
2,59
|
|
|
2.
|
Пр
|
2,17
|
|
|
Лв
|
2,41
|
|
|
3.
|
Пр
|
1,95
|
|
|
Лв
|
2,44
|
|
Всі розрахунки зводимо в таблицю
Розрахунок снігомісткості окремих видів захисту,
м3/м
|
Вид
захисту
|
Об'єми
снігомісткості різних методів снігозахисту
|
|
Лв
|
Пр
|
Лв
|
Пр
|
Лв
|
Пр
|
|
Дерев’яні
щити
|
24,75
|
|
Снігозахисне
огородження
|
70,57
|
50,00
|
62,72
|
51,43
|
63,62
|
44,18
|
|
Снігова
траншея
|
11,00
|
|
Лісосмуга
|
53,66
|
35,62
|
46,46
|
37,67
|
47,63
|
30,42
|
Виконуємо облаштування дороги снігозатримуючими
засобами.
Облаштування тимчасовими снігозатримуючими засобами
|
Категорія
дороги
|
Вимоги до
облаштування доріг тимчасовими засобами захисту, % від протяжності ділянок
|
Допустимі
перерви руху в екстремальних погодних умовах, год
|
|
сильнозаносимі
|
середньозаносимі
|
слабозаносимі
|
|
|
I
|
80
|
30
|
20
|
не допускається
|
|
II
|
70
|
20
|
10
|
2
|
|
III
|
50
|
10
|
-
|
4
|
|
IV
|
40
|
-
|
-
|
8
|
|
V
|
30
|
-
|
-
|
24
|
6. Технологія розчистки снігових відкладень
Мета снігоочищення - повністю видалити сніг, що
випадає, або в найкоротші терміни прибрати з проїзної частини і узбіч сніг, що
вже випав. Снігоочищення складається з двох технологічних операцій - різання і транспортування
снігу. Основним процесом, що визначає продуктивність снігоочищення, є процес
різання, тобто відділення від сніжного масиву пластів ріжучим органом очисних
машин.
Найбільш поширене - патрульне снігоочищення.
Технологія патрульного снігоочищення зводиться до наступного: при невеликих
снігопадах або за малої інтенсивності хуртовини сніг очищають одновідвальними
швидкісними плужними снігоочисниками. При швидкості руху 30 - 40 км / год сніг
відкидають відвалом без утворення на проїзній частині валів. Зі збільшенням
швидкості руху до 60 - 80 км/год сніг відкидають відвалом на відстань 10 - 20
м, і ефективність патрульного очищення зростає, оскільки на узбіччях не
утворюються снігові вали.
Патрульне очищення ведуть поздовжніми проходами,
зміщуючись від осі до узбіч. Якщо снігопад не перевищує 3-5 см на годину, то
можливе застосування одиночної машини. В іншому випадку, а так само при
інтенсивному русі, роботу ведуть загоном снігоочисників: машини рухаються в
одному напрямку в 30 - 60 м один від одного і c перекриттям сліду на 30 - 50
см. За один прохід сніг видаляється зі всієї смуги руху.
Очищення доріг від осі до узбіччя
На малюнку 6.1. представлена схема руху машин при
русі снігоочисного загону, що очищає дорогу від осі до узбіччя. При застосуванні
цієї технології необхідні очисники з поворотним відвалом.
Час між проходами плужнощіткових снігоочищувачів
при патрульному снігоочищенні визначаємо за формулою
- максимально допустима товщина пухкого снігу, hдоп =
40 мм
- інтенсивність снігопаду, мм/годину, яка вимірюється товщиною
шару води, що утворюється після розтавання снігу 
Види очистки в залежності від товщини пухкого снігу
|
Категорія
дороги
|
Види робіт з
очистки
|
Інтенсивність
снігопаду, см/год
|
Товщина пухкого
снігу, при якій необхідно приступати до очистки, см
|
|
I,
II
|
періодична
|
<
5
|
6
|
|
патрульна
|
5-8
|
5
|
|
патрульна
|
>
8
|
3
|
|
III,
IV
|
періодична
|
<
5
|
8
|
|
патрульно-періодична
|
5-8
|
6
|
|
патрульна
|
>
8
|
4
|
|
V
|
не проводиться
|
<
5
|
очистка
проводиться після припинення снігопаду
|
|
періодична
|
5-8
|
10
|
Кількість необхідних плужних снігоочисників в
ланці залежить від ширини снігоочищаючої поверхні і марки снігоочисника:
- для 4 категорії дороги рівне ширині проїжджою частини і половині
узбіч (6+0,5∙4=8 м)
- ширина захватки снігоочисника переднім швидкісним і боковим
відвалом = 4,8 м
- ширина перекриття проходів (0,3-0,5 м)
Число машин для патрульної очистки:
де L - довжина ділянки патрульного снігоочищення, км;
Vр - робоча швидкість снігоочисника,
м/год, Vр=50 км/год;
Кв - коефіцієнт використання робочого
часу, (Кв=0,8);
- час між проходами снігоочищувача при патрульному снігоочищенні,
5 год
7. Технологія та організація боротьби із
зимовою слизькістю
Всі заходи боротьби з зимової слизькістю можна
розділити на три групи за цільовою спрямованістю:
- заходи, спрямовані на
зниження негативного впливу вже утвореної зимової слизькості (підвищення
коефіцієнта зчеплення шляхом розсипання фрикційних матеріалів);
- заходи, спрямовані на
швидке видалення з дорожнього покриття крижаного та снігового покривів із
застосуванням різних методів;
- заходи, спрямовані на
запобігання утворення сніжно-льодового шару або послаблення його зчеплення з
покриттям.
Боротьба із зимовою слизькістю ведеться різними
способами: фрикційним, хімічним, фізико-хімічним, тепловим та іншими
комбінованими методами.
Суть фрикційного методу полягає в тому, що по
поверхні крижаного або льодового шару розсипають пісок, дрібний гравій, відходи
дроблення та інші матеріали з розміром часток не більше 5-6 мм без домішок
глини. Розсипаний матеріал підвищує коефіцієнт зчеплення до 0,3 але
затримується на проїзній частині короткий час.
Значно більше поширення отримав комбінований
хіміко-фрикційний метод, коли розсипають фрикційні матеріали з твердими
хлоридами NaCl, NaCl2. Піщано-сольову суміш готують на базах шляхом
змішування фрикційних матеріалів з кристалічною сіллю у відношенні 4:1; 6:1;
або 9:1. Суміші розподіляють піскорозподілювачем або комбінованими дорожніми
машинами з універсальним обладнанням типів КДМ-130, ЕД-403.
Хімічний метод боротьби полягає в застосуванні
для плавлення снігу і льоду твердих або рідких хімічних речовин, що містять
хлористі солі.
Тепловий метод полягає у виконанні двома
методами:
- покриття нагрівається
глибинним або поверхневим нагрівом, який викликає плавлення снігу по мірі його
випадання;
- покриття нагрівається
тепловими самохідними машинами, які під дією відпрацьованих газів розтоплюють
лід і видаляють утворені шари води.
Комбінований метод полягає у розподілі по сніжному
накату твердих або рідких хлоридів, які розплавляють або послаблюють
сніжно-льодяний шар, після чого снігову масу прибирають плужним або
плужно-щітковими очисниками, а за їх відсутності автогрейдером.
Найбільш розповсюджений хімічний метод, при якому
по проїзній частині наносять тверді або рідкі хлориди в чистому вигляді або в
суміші з фрикційними матеріалами. Як фрикційний матеріал найчастіше
використовується пісок, а також відсів, шлаки та інші відходи промисловості.
Чисті хлориди застосовують на особливо небезпечних або важливих ділянках доріг,
або на ділянках доріг з товщиною льоду 1-2 мм. Фрикційні матеріали в чистому
вигляді малоефективні і застосовуються тільки на дорогах IV-V категорії.
Розрахунок необхідності протиожеледних матеріалів
для одної обробки покриття при боротьбі з льодоутворенням
Необхідність матеріалів, т, розраховується за
формулою
,
де 
- норма розподілення реагентів залежно від
температури повітря, т/км2;
В-ширина проїзної частини з укріпленими узбіччями, 6+0,5∙2=7
м;
- довжина ділянки, що обробляється, 100 км;
- товщина льодоутворення, мм, визначається за формулою
,
- коефіцієнт втрат, 
;
hmin, hmax
- мінімальна і максимальна товщина льодяної кірки, мм;
Потрібно визначити необхідність в піщано-соляні
суміші і соляному розчині.
Розрахунок необхідності в реагентах на весь
зимовий період для боротьби із льодоутворенням
Визначення необхідності в реагентах для боротьби
із льодоутворенням, т, розраховують за формулою
де п - кількість випадків льодоутворення;
де 
- відсоток льодоутворення (25-30%)
N - загальної кількості випадків, 30 днів
Розрахунок витрат реагентів для обробки покриття
проти відкладання снігу
Витрати реагентів, т, визначається за виразом
де 
- коефіцієнт суцільності
обробки покриття, 
.
Потрібно визначити витрату піщано-соляної суміші і соляного
розчину для профілактичної обробки покриття при сніговідкладеннях.
Розрахунок витрат реагентів для обробки покриття
проти відкладання снігу на весь зимовий період
Витрати реагентів (т) для боротьби з виникненням
льоду на покритті визначається за виразом:
де пс - кількість випадків зимової
слизькості при снігопадах та заметілях:
Розрахунок піщано-соляної суміші на весь зимовий
період
де 
- відсоток реагенту в піщано-соляній
суміші (15-20%).
Розрахунок необхідності в інгібіторі
Для послаблення корозії в хлориди потрібно
вводити фосфати в якості інгібітора. Інгібітори - це хімічні речовини, що
вводяться до складу солей для зниження їх корозійної дії на металеві частини
автомобілів, дорожніх машин, металевих огороджень та інших елементів із металу.
Ефективним інгібітором є фосфат натрію, суперфосфат.
Загальний об’єм інгібітора визначають за формулою
де 
- відсоток інгібітора від загальної
кількості хлоридів, використовуваних при обробці (3%).
Потрібно визначити необхідність інгібітора для
піщано-соляної суміші та соляного розчину.
Відстань між базами протиожеледних матеріалів визначають
залежно від способу та термінів ліквідації зимової слизькості та кількості смуг
руху.
Після розміщення баз зимового утримання доріг визначаємо
потрібну кількість розподілювачів протиожеледних матеріалів. Тип розподілу
вибирають залежно від технічних характеристик розподілювача. Необхідну
кількість розподілювачів протиожеледних матеріалів обчислюємо за формулою
де tmax - максимальний термін
ліквідації зимової слизькості, год (для інтенсивності 400 авт/добу - tmax=4
год);
Пр - продуктивність розподілювача
протиожеледних матеріалів, м2/год.
При використанні піщано-соляної суміші
продуктивність розподілювача визначаємо за формулою
де Q - місткість кузова, м3;з
- коефіцієнт заповнення кузова, Kз = 0,9-1,0;
γ - об’ємна вага
протиожеледного матеріалу (чистого хлориду або піщано-соляної суміші), γ = 1300-1400 кг/м3;вч - коефіцієнт
використання часу, Kвч = 0,7-0,9;пс - норма розподілу
піщано-соляної суміші, м3/1000м2 (додаток 5 табл. 5.1
примітка);р - робоча швидкість розподілювача, км/год (додаток 5
табл. 5.6);р - ширина посипання, м, (додаток 5 табл. 5.6);Т -
транспортна швидкість розподілювача, км/год (додаток 5 табл. 5.6);н - середній час
навантаження одного розподілювача, год, tн = 0,2-0,4 год.пз
- час підготовчо-заключних операцій, год., tпз = 0,15-0,25 год;б
- середня відстань до бази, км;
де Lб - відстань між базами зимового
утримання доріг, км.
База протиожеледних матеріалів спрощеного типу:
- соляна суміш; 2 - піщано-соляна суміш; 3 -
контора;
4 - бункер подачі; 5 - підпорна стіна; 6 - бункер
загрузки
Література
1. Ремонт и содержание автомобильных дорог:
Справочник инженера-дорожника/ А.П. Васильев, В.И. Баловнев и др. П/р А.П.
Васильева. - М.: Транспорт, 1989. - 287 с.
2. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги /
Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 52 с.
. Зимнее содержание автомобильных дорог /
Г.В. Бялобжесский, А.К. Дюнин и др. П/р А.К. Дюнина. 2-Е изд., перераб. и доп.
- М.: Транспорт, - 1983. 197 с.
. Эксплуатация автомобильных дорог.
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине» Эксплуатация
автомобильных дорог» для студентов специальности 29.10 «Строительство
автомобильных дорог и аэродромов». Могилев: ММИ, 1994. - 30 с.
. Строительная климатология / НИИ СР. -
М.: Стройки
. Технічні Правила ремонту і
утримання автомобільних доріг загального користування України. - К.:
Будівельник, 1998. - 182 с.
. Періодична науково-технічна
література та наукові збірники.
8. Зимове утримання автомобільної
дороги: Методичні вказівки / ІІСІ; Сост. С.Г. Цупіков. Іваново, 1992.-20 с.
9. А.П. Васильєв, В.М. Сіденко.
Експлуатація автомобільних доріг загального користування в зимових умовах / Під
редакцією С.М. Алоян, Т.В. Москвітіна, В.В. Кузьмін, Н.В. Боковикова;
Іванівський Державний Архітектурно - будівельний університет - Іваново,
2008-136 с.
. СНиП 2.01.01-82. Будівельна
кліматологія і геофізика. - М.: Стройиздат, 1983.
11. ПГ - 218 - 118: 2005 «Єдині правила
зимового утримання автомобільних доріг»
12. Зимнее
содержание автомобильных дорог: метод. указания / сост.: А.Г. Воронков, К.А.
Андрианов. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 36 с.
13. ОДН
218.2.027-2003. Требования к противогололёдным материалам.