Зимнее содержание автомобильных дорог

 

3. Организация зимнего содержания

3.1 Определение  снегозаносимых участков

Под снегозаносимостью понимают подверженность дорог образованию снежных заносов. Главнейшим фактором,от которого зависет снегозаносимость дороги, является её поперечный профиль . Чтобы обеспечить снегонезаносимость дороги, необходимо выполнить два основных требования к поперечному профилю : земляное полотно должно быть аэродинамически оптекаемым для ветра без образования вихревых зон; скорость ветра над всей поверхностью дороги должна быть достаточной для сдувания попадающего на неё снега.

По степени заносимости все участки делят на снегонезаносимые и снегозаносимые. К снегонезаносимым относят участки, пересекающие лесные массивы, а так же сады и кустарники, если их ширина не мение 100-250 м с каждой стороны дороги; выемки глубже 8,5 м при годовом снегоприносе до 100 м³ на 1 м дороги; участки пересекающие крупные населенные пункты с застройкой по обеим сторонам дороги; насыпи высотой не меньше требуемой по снегозаносимости.

Снегозаносимые участки делят на три категории:

Слабозаносимые – насыпи, высота которых равна или больше толщины снежного покрова, но не больше высоты снегозаносимой насыпи; насыпи с барьерами безопасности; пересечение в одном уровне;

Среднезаносимые – раскрытые выемки; полувыемки- полунасыпи; нулевые места и невысокие насыпи; пересечения в разных уровнях; участки, проходящие через небольшие населенные пункты в районах с интенсивными общими метелями;

Сильнозаносимые – нераскрытые выемки, подветренный откос которых не может вместить снег, приносимый метелями и выпадающий при снегопадах; все выемки на кривых в плане.

Для оценки условий снегозаносимости дороги по СНиП 2.05.02-85** определяем высоту снегозаносимой насыпи для дороги IV категории по формуле:

 

h_n = H_max + ∆H

 

где  H_max – среднемноголетняя максимальная высота снегового покрова (0,72м);

 

∆H – возвышение насыпи над H_max назначается согласно СНиП 2.05.02-85** (0.50м)

H_н = 0,72 + 0,5 1,22 м

 

Следовательно снегонезаносимые участки расположены в местах где h_н > 1,22 м :

ПК 35+00-ПК 17+00;

ПК 19+00-ПК 33+00;

Среднезаносимые участки h_н < 0,72 м :

ПК 17+00-ПК 19+00;

ПК 33+00-ПК 35+00.

 

 

3.2   Защита  дорог от снежных заносов

 

Заносимые участки можно  защитить от снежных заносов тремя  путями: задержать переносимый метелью  снег на подступах к дороге и вызвать  образование снежных отложений на безопасном расстоянии или в заранее подготовленном месте; увеличить скорость снеговетрового потока над дорогой и предотвратить снежные отложения на дороге ; полностью укрыть дорогу от снега с помощью специальных сооружений. Практическое использование получили два первых способа.

По продолжительности  службы все снегозащитные сооружения и устройства делят на постоянные и временные.

К постоянным относят средства защиты, которые устраивают при строительстве, реконструкции или ремонте дороги на весь срок ее службы: снегозащитные лесонасаждения, совершенствование форм и параметров земленного полотна, аккумуляционные полки в выемках; железобетонные или деревянные снегозадерживающие и снегопередувающие заборы; навесы, галереи и т.д.

К временным относят средства защиты, которые ежегодно устраняют осенью или в начале зимы: снежные валы и снежные траншеи; деревянные переносные щиты; сетки, полотна и ленты из полимерных или бумажных материалов и др.  Условия применения снегозадерживающих устройств приведены в таблице 4.

Таблица 4

Снегозащитные устройства снегозадерживающего  действия	Целесообразные условия  применения	Краткая характеристика преимуществ  и недостатков
Снегозащитные лесные полосы         Снегозадерживающие заборы     Дополнительные (аккумуляционные  полки) Переносимые щиты           Сетки из полимерных материалов     Снегозащитные устройства из снега       Каменные стены         Ограждения из местных  материалов	Применяются для защиты любых  снегозаносимых участков с объемом  снегоприноса более 25мм, где это  позволяет рельеф местности и  почвенно-климатические условия  Применяются для защиты сильнозаносимых  мест     Применяются в выемках  и полувыемках   Могут применяться в различных  условиях, исключая участки с очень  интенсивными и продолжительными метелями       Применяются, кроме защиты сильнозаносимых участков       Применяются, кроме сильнозаносимых  мест во всех случаях, когда снежный  покров позволяет их применять     Применяются в горных условиях при наличии местного камня       Применяются при невозможности  использовать другие средства снегозащиты	Надежное и экономичное  средство снегозащиты       Обеспечивают надежную защиту дороги. Дорогое средство снегозащиты Надежное средство защиты   Маневренное средство снегозащиты. Требуется ручная работа при изготовлении и эксплуатации Долговечны. Меньшие трудовые затраты, чем при устройстве щитовой  защиты Работы по устройству защит  из снега механизированы и отличаются невысокой стоимостью Требуется большой объем  ручного труда. Долговечны. Работы по эксплуатации минимальны Требуется ручной труд при  изготовлении. Недолговечны

 

Для защиты дороги от заноса снегом выбираем следующие снегозадерживающие устройства:

а) снегозащитные лесонасаждения, так как это наиболее надежный, экономичный и долговечный вид  постоянной снегозащиты.

Параметры лесополос назначаем  по следующим формулам:

Чтобы полностью задержать  снег, приносимый к дороге, полоса должна иметь ширину:

L = W_p/h_ср – 8h_cp ,                                                                                         (9)

где h_ср – средняя высота снегоотложений в полосе.

Требуемая ширина полосы:

L_тр = 0,09W_р +6;                                                                                         (10)

Необходимое удаление от бровки полотна:

I = 20+0,25 W_р;                                                                                          (11)

Снегоемкость полосы:

Q_п = (L_ф – 6)/0,09,                                                                                      (12)

где L_ф – фактическая ширина полосы, м;

W_р – расчетный снегопринос,

При расчетном снегоприносе 92м³/м.

L = 92/2,5 – 8*2,5=56,80м.

L_тр = 0,09*92 + 6 = 14,28м.

I = 20 + 0,25*92 = 43м.

Q_п = (14,28-6)/0,09 = 92м.

При расчетном снегоприносе 243 м³/м.

L = 243/2,5 – 8*2,5=94м.

L_тр = 0,09*243 + 6 = 28м.

 

 

I = 20 + 0,25*243 = 81м.

Q_п = (28-6)/0,09 = 244,4м.

При расчетном снегоприносе 148 м³/м.

L = 148/2,5 – 8*2,5=60м.

L_тр = 0,09*148 + 6 = 19,3м.

I = 20 + 0,25*148 = 57м.

Q_п = (19-6)/0,09 = 144,45м.

При расчетном снегоприносе 213 м³/м.

L = 213/2,5 – 8*2,5=82м.

L_тр = 0,09*213 + 6 = 26м.

I = 20 + 0,25*213 = 74м.

Q_п = (28-6)/0,09 = 244,45м.

С левой стороны на ПК 16+50 – ПК 19+50, ПК 32+50 – ПК 35+00, согласно расчетным снегоприносам, устраиваем лесополосы со следующими параметрами: максимальный расчетный объем снегоприноса, который может задержать лесопосадка, составляет 250 м³/м. Расстояние от бровки земляной полосы до лесонасаждений, составляет 50 м, ширина разрыва между лесонасаждений 50 м, ширина полос отвода земель для лесонасаждений составляет 2полосы по 14м.

С правой стороны дороги на ПК 16+50 – ПК 19+50, ПК 32+50 – ПК 35+00, согласно расчетным снегоприносам, устраиваем лесополосу со следующими параметрами: максимальный расчетный  объем снегоприноса, который может  задержать лесопосадка составляет 150 м³/м. Расстояние от бровки земляной полосы до лесонасаждений, составляет 65 м, ширина полосы отвода земель для лесонасаждений составляет 19 м.

 

Снегозадерживающая лесная полоса должна иметь плотную (непродуваемую) конструкцию. Обязательным элементом  каждой полосы должна быть густая двухрядная кустарниковая опушка.

Расстояние между рядами деревьев и кустарников в лесной полосе должно быть одинаковым и в  благоприятных лесорастительных условиях принимается 2,5 м, а в тяжелых условиях 3-3,5 м. Расстояние между растениями в ряду допускается в пределах 0.5-1 м.

Подбор древесных и  кустарниковых пород для снегозащитных  насаждений производят с учетом лесорастительных условий каждого конкретного  участка насаждений, биологических  и снегозадерживающих особенностей деревьев и кустарников.

Длину всех снегозащитных  лесополос назначаем на 50 м больше длины соответствующих участков. Это связано с тем, что снег может переноситься под углом  к оси дороги.

Для того, чтобы снегозащитная  лесополоса выросла и ее можно  было эксплуатировать эффективно, требуется  достаточно большой промежуток времени. В это время проблема защиты дороги от заносов остается по прежнему актуальной. Выйти из положения можно, устроив  на время роста лесополосы временные  снежные траншеи.

б) снежные траншеи устраиваем в количестве 5 слева и 4 справа пока лесополоса не вырастит и не вступит  в работу.

 

Снежные траншеи следует  устраивать при толщине снежного покрова более 20 см последовательными  проходами машин параллельно  дороге. Оптимальное расстояние между  осями соседних траншей составляет 12-15 м.

Ближайшую к дороге траншею  при отсутствие других средств снегозащиты  размещают не ближе 30 м и не дальше 100 м от бровки дороги.

После заполнения траншеи  снегом до половины глубины производится их прочистка (возобновление) проходами  машин по старому следу. При этом толщина снега по дну траншеи  должна быть менее 5 см.

Прокладывать и возобновлять траншеи следует по возможности  в тихую, безветренную погоду (в промежутках  между метелями) или при слабом ветре, когда перенос снега не препятствует видимости.

При устройстве и возобновлении  траншей на прилегающих к дороге полях, занятых озимыми, на дне траншей  должен быть оставлен снег слоем около 10 см во избежание вымерзания и повреждения  озимых проходящими механизмами. В  остальных случаях дно траншеи  после прохода механизма должно быть свободным от снега.

Траншей прочищают до тех  пор, пока толщина снегоотложений в  них не достигнет 1,0-1,5 м. Возобновление  траншей после этого прекращают и приступают к прокладке новых  траншей параллельно имеющимся. Новые траншеи закладывают с  полевой стороны на расстоянии 12-15 м от первоначальных траншей и  на таком же расстоянии друг от друга.

 

 

 

3.3. Очистка дорог  от снега

 

Очистка от снега должна обеспечивать такое состояние дороги, при котором в максимальной степени  удовлетворяются требования непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной скоростью  и снижается до минимума объем  снежных отложений на проезжей части  и обочинах.

Различают следующие виды снегоочистительных работ: патрульная очистка; удаление валов; расчистка  снегопадных отложений и снежных  заносов небольшой толщины; расчистка  снежных заносов значительной толщины; расчистка лавинных завалов.

 

 

 

 

Патрульная снегоочистка – систематическое удаление снега  с проезжей части в течение  снегопада или метели путем непрерывного патрулирования. Цель: не дать снегу  накапливаться на проезжей части. Патрульную очистку необходимо начинать дежурными  снегоочистительными машинами сразу  после начала снегопада. Если ее начинать с опозданием, то рыхлый снег под  колесами автомобилей превращается в накатанный слой, пракически неснимаемый  при патрульной очистке.

Очистку следует вести  на возможно большой скорости, что  способствует увеличению дальности  отбрасывания снега. Учитывая это, используют плужные автомобильные очистители, так как другие машины (например, авторгейдеры) не могут развивать  необходимую скорость, а стоимость  их работы высока.

При патрульной снегоочистке необходимо обеспечивать расчистку  срау полосы движения, для этого  работает отряд машин, которые движутся в одном напавлении в 30-60 м друг от друга с перекрытием следа 0,25-0,50 м. За один проход снег смещается  со всей полосы движения.

Двухполосные дороги при  отсутствии сильного бокового ветра  расчищают от оси к обочинам последовательными  круговыми проходами одноотвальных  снегоочистителей от наветренной обочины  к подветренной.

Снежные валы удаляют с  помощью роторных снегоочистителей. Если валы сдвинуты на кюветы, то для  их удаления применяют роторные снегоочистители  на гусеничном ходу или валоразбрасыватели с выносным органом. При отсутствии таких машин для удаления валов, расположенных над кюветами, применяют автогрейдеры или бульдозеры с универсальным отвалом в комплекте с роторным снегоочистителем на колесном ходу: автогрейдер сдвигает снег из вала на дорожное полотно, а роторный снегоощиститель отбрасывает его в сторону.

а) Патрульная снегоочистка.

Для выполнения патрульной снегоочистки была выбрана машина с  одноотвальным плугом, со следующими характеристиками: боковой отвал 1,6 м, средний отвал 2,5 м, ширина очистки 2,5 м; щетка, ширина 2,3 м; рабочая скорость 10-6- км/ч (навесное снегоочистительное оборудование на шасси «Унимог» (Германия)).