Особенности содержания автомобильных дорог

В зимний период

Влияние содержания дорог на движение. К зимнему относится период года с момента перехода средней суточной температуры воздуха ниже 0 ^оС к отрицательной осенью и до момента её обратного перехода, через 0 ^оС от отрицательной к положительной.

Зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя:

• защиту дорог от снежных заносов;

• очистку дорог от снега;

• борьбу с зимней скользкостью;

• защиту дорог от лавин;

• борьбу с наледями.

Зимний период года является самым сложным для эксплуатации дорог и организации движения. Продолжительность этого периода колеблется от 20 суток в южных районах до 260 суток в северных районах России.

Самой характерной особенностью зимнего периода является образование на дорожной поверхности отложений снега и льда, в результате чего происходит резкое изменение условий взаимодействия автомобиля с дорогой (рис. 15.1).

Рис. 15.1. Зависимость коэффициента сопротивления качению f и

коэффициента сцепления от толщины h слоя рыхлого снега

41

Рис. 15.2. Основные показатели уровня зимнего содержания дорог:

В₁ – очищенная от снега и льда поверхность дороги, м; В – ширина проезжей части;

h_р – толщина слоя рыхлого или уплотненного снега на поверхности дороги;

h_о - толщина слоя снега на обочине; В₃ – ширина полосы загрязнения

Дорожная эксплуатационная служба должна обеспечить высокий уровень зимнего содержания дорог, основными показателями которого являются (рис. 15.2):

• ширина чистой от снега и льда поверхности дороги;

• толщина слоя рыхлого снега на поверхности дороги, накапливающегося с момента от начала снегопада или метели до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин;

• толщина уплотненного слоя снега (снежного наката) на проезжей части и обочинах;

• сроки очистки дороги от снега и ликвидации гололёда и зимней скользкости.

Влияние содержания дорог на движение можно установить из анализа основного условия движения, которое в упрощённом виде имеет вид

где m - коэффициент сцепной массы, m = 0,5…0,65; - коэффициент сцепления;

- коэффициент сопротивления качению; - продольный уклон, ‰.

Если принять коэффициент сцепной массы m = 0,5, то основное условие движения можно сформулировать в следующем виде: движение автомобиля по дороге будет возможно только тогда, когда коэффициент сцепления будет в 2 раза превышать сумму дорожных сопротивлений, состоящую из коэффициентов сопротивления качению и продольного уклона.

Следовательно, при определенных соотношениях сцепных качеств покрытия и сопротивления качению движение по дороге в тяговом режиме может оказаться невозможным независимо от динамических качеств, а максимальная скорость движения автомобиля , км/ч, в тяговом режиме не может быть больше величины

42

где - коэффициент сцепления при скорости измерения 60 км/ч; - коэффициент сопротивления качению при скорости 60 км/ч; - коэффициент изменения сцепных качеств покрытия при изменении скорости движения автомобиля;

- показатель изменения коэффициента сопротивления движению

с изменением скорости, для грузовых автомобилей

= 0,0002, для легковых - = 0,00025.

Эти положения служат теоретической основой разработки требований к допускаемой толщине слоя снега на покрытии.

При наличии снежного наката большое влияние на скорость и безопасность движения оказывает ровность уплотненного снега, которая зависит от толщины слоя снега, его физико-механических характеристик, интенсивности и состава движения и уровня содержания. Ровность заснеженной поверхности колеблется в широких пределах в зависимости от толщины снежного покрова и тщательности его выравнивания (рис. 15.3).

В любом случае толщина слоя снежного наката не должна превышать 120 мм по условиям ровности.

Источники образования снежно-ледяных отложений и система мероприятий по зимнему содержанию дорог. Спокойный снегопад (снегопад) - выпадение снега из облаков без сдувания и переноса его ветром. Спокойный снегопад наблюдается при скорости ветра до 3 м/с.

Рис. 15. 3. Изменение ровности S_c проезжей части при наличии

уплотненного снега толщиной h_сн

43

Толщина слоя, выпадающего за один снегопад, составляет чаще всего 1…5 см.

Иногда за один снегопад образуется слой толщиной 6…15 см, в редких случаях - 16…35 см, в горных районах - до 1 м. Свежевыпавший сухой, рыхлый снег имеет плотность 0,07…0,12 г/см³; если выпадает влажный или мокрый снег, его плотность может достигать 0,2…0,25 г/см³.

Верховая метель - снегопад при ветре, когда снег переносится в слое воздуха высотой до 100 м.

Низовая метель - перенос частиц ранее выпавшего снега без выпадения снега из облаков, подразделяется на позёмку - перенос частиц снега поднятием над уровнем снежного покрова до 30 см и на собственно низовую метель, когда переносимые частицы снега поднимаются на высоту до 10 м.

Общая, или двойная, метель - сочетание низовой и верховой метели, когда одновременно переносится выпадающий из облаков снег и частицы ранее выпавшего снега. Это самые неблагоприятные для зимнего содержания дорог условия.

Метелевые отложения, называемые снежными заносами, имеют большую толщину и плотность. На участках с нулевыми отметками и малыми насыпями толщина метелевых отложений составляет 0,6…1 м. Мелкие выемки заносятся полностью, а в глубоких выемках толщина отложений может доходить до 6 м. Плотность снега в снежных заносах составляет 0,25…0,35 г/см³.

Зимняя скользкость образуется на дорогах в виде гололедицы, гололёда и снежного наката.

Система мероприятий по зимнему содержанию дорог.Вся система мероприятий по зимнему содержанию дорог должна быть построена таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить наилучшие условия для движения автомобилей, с другой - максимально облегчить, ускорить и удешевить зимнее содержание. Чтобы обеспечить выполнение этой задачи, при зимнем содержании проводятся мероприятия:

• профилактические меры, цель которых не допустить или максимально ослабить образование снежных и ледяных отложений на дороге; к числу таких мероприятий относят уменьшение снегозависимости дорог, профилактическую обработку покрытий химическими противогололедными реагентами и др.;

• защитные, с помощью которых преграждают доступ к дороге снега и льда, поступающего с прилегающей местности; к ним относят применение защит от метелевого переноса, от снежных лавин, от наледного льда. Главным критерием качества снегозащиты следует считать полное исключение отложений метелевого снега на дорогах с тем, чтобы для патрульной снегоочистки оставалось только удаление снега, выпадающего во время снегопадов;

• по удалению уже возникших снежных и ледяных отложений (например, очистка дорог от снега и льда), а также по уменьшению их воздействия на движение автомобилей (обработка обледеневшей поверхности дороги материалами, повышающими коэффициент сцепления шин с дорогой).

44