| МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Могилевский Государственный технический университет
Кафедра “ Автомобильные дороги ”
ПРОЕКТ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине
“ Эксплуатация автомобильных дорог ”
Выполнил: студент гр. САД-972
Стефанович А. Г.
Проверил преподаватель
Полякова Т. М.
Могилев 2000
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1 Климатическая характеристика района . . . . . . . 5
2 Способы уменьшения снегозаносимости . . . . . . . 7
3 Выявление снегозаносимых участков . . . . . . . . 9
4 Определение объема снегоприноса . . . . . . . . . 10
5 Разработка мер защиты дороги от снежных заносов . 11
5.1 Защита дороги от снежных заносов с помощью
деревянных щитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5.2 Защита дороги от снежных заносов путем
установки снегозащитного забора . . . . . . . . . . . . . 14
5.3 Защита дороги от снежных заносов с
применением снежных траншей . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.4 Защита дороги от снежных заносов с помощью
лесопосадок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.5 Обоснование выбора снегозащитных устройств . . 19
6 Технология расчистки снежных отложений . . . . . 22
7 Борьба с зимней скользкостью . . . . . . . . . . . . . 24
8 Определение потерь, вызванных зимней сколзкостью . 27
9 Организация работ по зинему содержанию
автомобильной дороги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Общие выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Список использованных источников . . . . . . . . . . 31
Приложение
Введение
Курсовая работа по дисциплине “Эксплуатация автомобильных дорог” посвящена решению узкого, но очень важного вопроса эксплуатации автомобильных дорог — зимнему содержанию.
Цель зимнего содержания дорог — обеспечение безопасного движения автомобилей с заданными скоростями и нагрузками, защита дороги, зданий и сооружений на ней от неестественного физического износа. Эта цель достигается путем защиты и очистки дорог от снежных заносов, лавин, предотвращения образования и устранения возникающей ледяной корки на проезжей части, борьбы с наледями.
В процессе выполнения курсовой работы необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать природно-климатические условия работы автомобильной дороги в зимний период;
- выявить снегозаносимые участки, определить объемы снегоприноса, определить способы снижения снегозаносимости;
- разработать и обосновать выбор мер защиты дороги от снежных заносов;
- назначить технологию расчистки снежных отложений;
- определить средства борьбы с зимней скользкостью и потери, вызванные зимней скользкостью;
- разработать график зимнего содержания автомобильной дороги.
1 Климатическая характеристика района
Рассматриваемая автомобильная дорога проходит в Гомельской области. Гомельская область относится к II-б климатической зоне с умеренным климатом и устойчивым снежным покровом продолжительностью 100…120 суток. Весенние заморозки прекращаются в среднем 5 мая, осенние начинаются — 5 октября.
Среднемесячная температура воздуха, количество осадков, преобладающие направления ветра представлены в таблице 1.1.
Даты перехода суточных температур через 0°С, 5°С, 10°С, 15°С и безморозный период представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.1 - Погодно-климатические характеристики
| Месяц
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
V
|
VI
|
VII
|
VIII
|
IX
|
X
|
XI
|
XII
|
| Среднедекадная температура воздуха, °С
|
1
2
3
|
-6,5
-7,0
-7.2
|
-7.0
-6.4
-5.6
|
-4.0
-2.0
-3.0
|
3.1
6.3
9.2
|
11.8
13.8
15.2
|
16.2
16.9
17.5
|
18.0
18.5
18.8
|
18.1
17.2
16.1
|
14.4
12.3
10.1
|
7.8
8.2
4.3
|
2.4
0.5
-1.4
|
-3.0
-4.2
-6.0
|
| Среднемесячная температура поверхности почвы
|
-8
|
-7
|
-2
|
7
|
16
|
21
|
22
|
20
|
13
|
6
|
1
|
-4
|
| Среднедеканое количество осадков, мм
|
1
2
3
|
11
11
11
|
10
10
10
|
9
9
11
|
14
15
18
|
17
18
20
|
22
25
27
|
30
30
28
|
27
24
21
|
21
18
17
|
15
15
15
|
14
14
14
|
14
14
12
|
| Число дней с осадками более 5 мм
|
0
|
0
|
0
|
2
|
3
|
4
|
2
|
3
|
2
|
1
|
3
|
0
|
Таблица 1.2 - Даты перехода суточных температур через определенные границы
| Температура воздуха, °С
|
0
|
5
|
10
|
15
|
| Дата перехода
|
28 / III
18 / XI
|
11 / IV
22 / X
|
28 /IV
25 / IX
|
24 / V
2 / IX
|
| Количество дней
|
238
|
193
|
149
|
100
|
Максимальное среднегодовое количество осадков составляет 812 мм, минимальное — 227 мм, среднее количество осадков за год — 721 мм. Максимальное количество осадков выпадающих в течение одних суток — 90 мм.
Средняя величина снежного покрова составляет 20 см, максимальная — 59 см, минимальная — 3 см.
Таблица 1.3 – Ветры зимой
| С
|
СВ
|
В
|
ЮВ
|
Ю
|
ЮЗ
|
З
|
СЗ
|
Штиль
|
| XII
|
| I
|
| II
|
Рисунок 1.1 - Роза ветров
Рисунок 1.2 - Схема автомобильной дороги
2 Способы уменьшения снегозаносимости
Многочисленность факторов, вызывающих образование снежных заносов, затрудняет правильное назначение в период проектирования мер, предотвращающих снегозаносимость. Поэтому на дорогах, принятых в эксплуатацию, часто приходится принимать меры к уменьшению снегозаносимости, когда опыт зимнего содержания выявит заносимые снегом места и причины снежных заносов.
Главными мерами, обеспечивающими незаносимость насыпей, являются подъем земляного полотна до незаносимой отметки и придание поперечному профилю дороги обтекаемого для снеговетрового потока очертания.
Следует определить снегозаносимые участки. Высота незаносимой насыпи:
Нн = Нп + DН , (2.1)
| где
|
Нп -
|
расчетная высота снежного покрова с вероятностью превышения 5 % (Нп = 0.59 м);
|
| DН -
|
возвышение над снежным покровом, обеспечивающее незаносимость насыпи, м.
|
Возвышение насыпи над расчетным уровнем снежного покрова определяют из двух условий: повышения скорости снеговетрового потока до значения, обеспечивающего перенос снега через дорожное полотно без образования снежных отложений; и беспрепятственного размещения снега, сбрасываемого с дорожного полотна при очистке.
Для выполнения первого условия возвышение насыпи над расчетным уровнем снежного покрова DНп должно быть не менее 0.5 м [4, стр.17].
Для выполнения второго условия возвышение насыпи над расчетным уровнем снежного покрова DНсо
должно быть не менее 0.35 м.
Так как DНп=0.5м > DНсо
=0.35м , принимаем DН=0.5м. Таким образом высота снегонезаносимой насыпи должна быль не менее (формула 2.1) :
Нн = 0.59 + 0.5 = 1.09 м.
Для уменьшения снегозаносимости выемок рекомендуем раскрывать выемки глубиной менее 1м ( уклон откоса 1:10 ), в выемках глубиной до 5 м с крутыми откосами (1:1.5 ¼ 1:2) устроить дополнительные полки шириной не менее 4м для проезда роторных снегоочистителей. Для улучшения обтекания пересечений снеговетровым потоком следует по возможности уменьшить число ограждений, ориентирующих столбиков и других препятствий, которые могут задерживать снег, переносимый метелью.
Рисунок 2.2 - Поперечные профили заносимых выемок и насыпей
3 Выявление снегозаносимых участков
Выявляем месторасположение и степень снегозаносимости отдельных участков дороги в соответствии с имеющимся профилем и отразить результаты в графике организации зимнего содержания дороги.
Снегозаносимостью называют подверженность дорог снежным заносам. Количественно снегозаносимость определяется как отношение объема снега, отложившегося на дорожном полотне к общему объему снега, принесенного метелью к дороге.
По степени снегозаносимости различают следующие категории заносимых участков:
1) слабозаносимые — насыпи от Нп=0.59м до Нн=1.09м; пересечения в одном уровне; насыпи с барьером безопасности;
2) среднезаносимые — раскрытые выемки; полувыемки-полунасыпи; нулевые места и невысокие насыпи ниже Нп=0.59м; дороги, проходящие через населенные пункты;
3) сильнозаносимые — нераскрытые выемки, подветренный откос которых не может вместить снег, приносимый метелями и выпадающий при снегопадах; все выемки на кривых.
4) незаносимые-насыпи более Hn=1,09; выемки ниже Hв=5м, а также нераскрытые выемки, подветреный откос которых может вместить весь снег на дорогу за зиму.
4 Определение объема снегоприноса
Снегопринос — объем снега, приносимого на погонную длину 1м дороги в единицу времени. Он зависит от размеров бассейна снегоприноса, ориентации дороги относительно направления преобладающих ветров, толщины снежного покрова, плотности, температуры и влажности снега, силы ветра и других факторов.
Объем снегоприноса определяется по участкам
, (4.1)
| где
|
Wп
-
|
объем снегоприноса , м3
/ м;
|
| x -
|
коэффициент сдувания твердых осадков, x=0.5;
|
| a -
|
угол между направлением господствующего ветра и направлением рассматриваемого участка дороги;
|
| rс
-
|
Плотность снега, rс
= 0.4 т/м3
;
|
| L -
|
путь, который проходит метель от границы бассейна до дороги, L=¥ ;
|
| Lэ
-
|
Предельная дальность снегоприноса, Lэ
= 0.5 км;
|
| Wa
-
|
общее число твердых осадков за зиму, Wa
=122мм.
|
Поучастковый расчет сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Определение объема снегоприноса
| №
|
Ветер
|
Дорога
|
Расчет
|
Wп
, м3
/м
|
| 
1
|
Ю:З
|
СВ:25°
|
0.5sin(20°)
Wп= ×122
0.4(1/µ+1/0.5)
|
26,07
|
|
2
|
Ю:З
|
СВ:40°
|
0.5sin(5°)
Wп= ×122
0.4(1/µ+1/0.5)
|
6,65
|
|
3
|
Ю:З
|
СВ:30°
|
0.5sin(15°)
Wп= ×122
0.4(1/µ+1/0.5)
|
19,73
|
|
4
|
Ю:З
|
СВ:18°
|
0.5sin(27°)
Wп= ×122
0.4(1/µ+1/0.5)
|
34,62
|
5 Разработка мер защиты дороги от снежных заносов
Заносимые участки автомобильных дорог можно защитить от снежных заносов тремя путями: задержать переносимый метелью снег на подступах к дороге и вызвать образование снежных отложений на безопасном для дороги расстоянии; увеличить скорость снеговетрового потока, когда он проходит над дорогой и этим предотвратить образование снежных отложений на дорожном покрытии; полностью укрыть дорогу от снега с помощью специальных сооружений.
5.1 Защита дороги от снежных заносов с помощью
деревянных щитов
Наиболее медленно заносятся снегом щиты с неравномерно расположенным заполнением, при котором решетка сгущена в верхней части и разрежена в нижней. Благодаря этому такие щиты приходится переставлять значительно реже, чем щиты с равномерно заполненной решеткой.
В зависимости от объема снегоприноса и скорости ветра применяются четыре типа щитов с разреженной нижней частью. Согласно [1, стр.141] и объему снегоприноса на участках автомобильной дороги принимаем щит типа IV (рисунок 5.1).
Щиты обычно устанавливают с кольями, привязывая к ним. На каменистом или скальном грунте щиты ставят в “козлы”, прочно связывая верхние концы.
Наиболее эффективно задерживают снег щиты, установленные сплошной линией. При недостатке щитов вместо сплошной линии можно ставить щитовые линии с разрывами в один щит через каждые три щита. Максимальное удаление одиночных щитовых линий от дороги должно быть не более 100м.
Рисунок 5.1 – IV Тип снегозащитного щита
В случаях интенсивных метелей щиты ставят в несколько рядов. Необходимое количество рядов можно определить по следующей зависимости:
, (5.1)
| где
|
К -
|
Коэффициент накопления снега у наружных рядов многорядной защиты, К=9;
|
| Н -
|
Высота щита, м;
|
| Lp
-
|
Расстояние между рядами щитов, Lp
» 20*Н,м;
|
| Кр
-
|
Коэффициент заполнения снегом пространства между рядами, Кр
= 0.6¼0.8.
|
Произведем расчет и сведем его в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 - Количество рядов снегозащитных щитов по участкам автомобильной дороги
| №
|
Wп
, м3
/м
|
Н,м
|
Lp
,м
|
Расчет
|
N
|
Принято
|
|  1
|
26,07
|
1.5
|
30
|
26,07-9×1,52
0,7×1,5×30
|
0,18
|
1
|
|  2
|
6,65
|
1.5
|
30
|
6,65-9×1,52
0,7×1,5×30
|
-0,43
|
0
|
| 3
|
19,73
|
2.0
|
40
|
19,73-9×22
0,7×2×40
|
-0,29
|
0
|
| 4
|
34,62
|
2.0
|
40
|
34,62-9×22
0,7×2×40
|
-0,02
|
0
|
Ближайший к дороге ряд щитовых линий не должны быть ближе 30м. Щитовые линии обычно располагаются параллельно дороге, но при косых ветрах на первом и втором участках рекомендуется ставить перпендикулярно к основной щитовой линии короткие звенья щитов с таким расчетом, чтобы концы их подходили к дороге не ближе чем на 10-15 метров.
Место перехода из выемки в насыпь ограждаются (рисунок 5.2). Концы щитовых линий снабжают разветвленными отводами под углом 135° (в сторону дороги) и 170° (от дороги к основной щитовой линии). Между отводом и основной линией делают разрыв в 4 метра.
Рисунок 5.2 - Ограждение мест перехода из выемки в
насыпь
Рисунок 5.3 - Схема установки щитов
5.2 Защита дороги от снежных заносов путем установки снегозащитного забора
Надежным средствам защиты дорог от снежных заносов служат высокие снегозащитные заборы.
Снегозащитные заборы бывают двухпанельные с просветностью решетки 50% и однопанельные с просветностью решетки до 70%. Однопанельные заборы в основном применяют для вторых и третьих рядов многорядных линий заборов, двухпанельные — при устройстве заборов в один ряд или в ближайшем к дороге ряду многорядных линий заборов.
Расчет высоты снегозащитного забора следует производить по формуле:
, (5.2)
| где
|
Нп
-
|
Средняя высота снежного покрова, м.
|
Произведем расчет высот снегозащитного забора для каждого участка дороги и сведем его в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 - Расчет высот снегозащитного забора по участкам автомобильной дороги
| №
|
Wп
, м3
/м
|
Расчет
|
Нз
, м
|
| 26,07
|
|
2,35
|
Заборы строят из дерева или сборные из железобетона. Для обеспечения эффективной работы заборов по снегозадержанию их следует располагать по возможности перпендикулярно к направле
нию господствующих ветров так как при этом отложения отодвигаются от забора. Наименьшее допустимое расстояние между забором и дорогой определяется протяженностью зоны действия забора на ветровой поток , направленный нормально к забору и составляет 15 высот забора.
Рисунок 5.4 - Конструктивная схема снегозащитного забора
Рисунок 5.5 - Схема установки щитов
5.3 Защита дороги от снежных заносов с применением снежных траншей
Снежные траншей прокладывают в снежном покрове проходами двухотвальных тракторных снегоочистителей или бульдозеров. Cнегосборная способность траншеи (объем снега, который может задержать 1м траншеи) при глубине 1.5м и ширине, создаваемой за один проход двухотвального тракторного снегоочистителя, составляет в среднем 12 м3
/м.
Снегозащитные траншеи прокладывают в несколько рядов параллельно дороге. Число работоспособных траншей, которые необходимо иметь для надежной защиты дороги, назначают с учетом объема снегоприноса.
Оптимальное расстояние, которое следует назначать между осями соседних траншей составляет 12-15м. Ближайшая к дороге траншея должна быть расположена не ближе 30м и не далее 100м.
Объем снега, который может задержать одна траншея, рассчитывается по формуле:
, (5.3)
| Где
|
Вср
-
|
Средняя ширина траншеи, Вср
=4м;
|
| Lт
-
|
Расстояние между осями траншей, м.
|
Необходимое количество траншей:
. (5.4)
Для прокладки такого количества траншей необходимое число бульдозеров определяется следующей зависимостью:
, (5.5)
| где
|
L -
|
длина участков, на которых прокладываются траншеи, км;
|
| m -
|
число одновременно прокладываемых траншей, принимается в зависимости от Wп
, до 100 м3
/м - не менее 3; до 200 м3
/м – не менее 4;
|
| n -
|
количество проходов машин по одной траншее, n=2;
|
| Vp
-
|
рабочая скорость бульдозера, Vp
=10 км/ч;
|
| Ки
-
|
коэффициент использования машины во времени, Ки
=0.7;
|
| tb
-
|
возможное время работы по прокладке траншей в течение промежутка между метелями, tb
=48ч.
|
Произведем необходимые расчет объема снега, который может задержать одна траншея :
 .
Рассчитаем необходимое количество траншей и количество бульдозеров на каждом участке и расчет сведем в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 - Расчет количества траншей и количества бульдозеров
| №
|
Wп
, м3
/м
|
n
|
L,км
|
m
|
Расчет
|
Nб
|
| 1
|
26,07
|
2
|
20.5
|
3
|
|
0.36 » 1
|
| 2
|
6,65
|
2
|
16
|
3
|
|
0.28 » 1
|
| 3
|
19,73
|
2
|
11
|
3
|
|
0.19 » 1
|
| 4
|
34,62
|
2
|
15.5
|
3
|
|
0.27 » 1
|
Рисунок 5.6 - Схема защиты автомобильной дороги с помощью снежных траншей
5.4 Защита дороги от снежных заносов с помощью лесопосадок
Снегозащитные лесные полосы — рационально подобранные по составу и концентрации насаждения вдоль дороги, выполняющие ветрозащитные, декоративные и некоторые другие функции.
Преимущество снегозащитных полос перед другими видами защиты состоит в том, что они требуют меньше затрат, надежны в работе, гасят силу ветра и служат одновременно эстетическим оформлением дороги.
Снегозащитные полосы обычно состоят из нескольких рядов древесных пород и кустарниковой опушки, расположенной с полевой стороны лесополосы.
Расстояние от бровки земляного полотна до полосы, ширина полосы и другие параметры зависят от объема снегоприноса и составляют по рекомендации Союздорнии:
при Wп
£25 м3
/м удаление от бровки земполотна 15¼25м при ширине лесополосы 4м;
при Wп
£50 м3
/м удаление от бровки земполотна 30м при ширине лесополосы 9м;
при Wп
£75 м3
/м удаление от бровки земполотна 40м при ширине лесополосы 12м;
при Wп
£100 м3
/м удаление от бровки земполотна 50м при ширине лесополосы 14м.
Необходимое число рядов живой изгороди можно определить по формуле:
, (5.6)
| где
|
Q -
|
снегоемкость однорядной живой изгороди , м3
.
|
, (5.7)
| где
|
Н -
|
высота деревьев, Н=2¼3 м.
|
Ширина лесополосы определяется по формуле:
, (5.8)
| где
|
Нср
-
|
средняя высота снежных отложений, Нср
=1¼2.5м.
|
Необходимое удаление лесополосы от бровки земляного полотна определяется по формуле:
. (5.9)
Определим параметры лесопосадки:
снегоемкость однорядной живой изгороди
Q = 7*32
= 63 м3
;
необходимое число рядов живой изгороди
 ,
на всем участке принимаем по 1 ряду;
ширина лесополосы
удаление лесополосы от бровки земляного полотна
Рисунок 5.5 - Схема защиты автомобильной дороги
лесополосой
5.5 Обоснование выбора снегозащитных устройств
Выбор основывается на расчете и сравнении снегоемкостей отдельных видов защит отдельно для каждого участка.
Объем снегоемкости деревянных однорядных щитов можно определить по формуле
.
Объем снегоемкости снегозащитного забора можно определить по формуле
,
| где
|
Н -
|
высота забора, м.
|
Объем снегоемкости снежной траншеи можно определить по формуле
,
| где
|
Н -
|
высота забора, м.
|
Объем снегоемкости лесной полосы можно определить по формуле
,
| где
|
Н -
|
высота лесопосадки, м.
|
Произведем расчет и сведем его в таблицу 5.4.
Таблица 5.4 - Расчет снегоемкости отдельных видов защит, м3
/м
| Вид защиты
|
Участок автомобильной дороги
|
| 1
|
| Деревянные щиты
|
9*1.52
= 20.25
|
| Снегозащитный забор
|
8*42
= 128
|
| Снежная траншея
|
10*0.592
+2*4*0.59 = 8.2
|
| Лесная полоса
|
7*202
=2800
|
| Живая изгородь
|
7*32
= 63
|
На основе расчетов объемов снегоемкости снегозащитных сооружений, назначаем их виды на участках автомобильной дороги:
1) первый участок (длина 20,5 км, объем снегоприноса – 26,07 м3
/м) — лесная полоса и ряд деревянных щитов высотой 2м (общая снегоемкость 99,65 м3
/м);
Данные меры полностью обеспечивают снегозащиту дороги и придают ей эстетический вид на участке.
6 Технология расчистки снежных отложений
Цель снегоочистки — полностью удалить выпадающий снег или в кратчайшие сроки убрать с проезжей части и обочин уже выпавший снег. Снегоочистка состоит из двух технологических операций — резание и транспортировка снега. Основным процессом, определяющим производительность снегоочистки, является процесс резания, то есть отделение от снежного массива пластов режущим органом очистительных машин.
Наиболее широко распространена патрульная снегоочистка. Технология патрульной снегоочистки сводится к следующему: при небольших снегопадах или малой интенсивности метели снег очищают одноотвальными скоростными плужными снегоочистителями типа Д-666. При скорости движения 30¼40 км/ч снег отбрасывают отвалом без образования на проезжей части валов. С увеличением скорости движения до 60¼80 км/ч снег отбрасывают отвалом на расстояние 10¼20 м, и эффективность патрульной очистки возрастает, поскольку на обочинах не образуются снежные валы.
Патрульную очистку ведут продольными проходами, смещаясь от оси к обочинам. Если снегопад не превышает 3-5 см в час, то возможно применение одиночной машины. В противном случае, а так же при интенсивном движении, работу ведут отрядом снегоочистителей: машины движутся в одном направлении в 30¼60 м друг от друга и c перекрытием следа на 30¼50 см. За один проход снег удаляется со всей полосы движения.
На рисунке 6.1 представлена схема движения машин при движении снегоочистительного отряда, очищающего дорогу от оси к обочине. При данной технологии необходимы очистители с поворотным отвалом.
Необходимое число машин для патрульной очистки автомобильной дороги определяется по формуле
, (6.1)
| где
|
L -
|
длина обслуживаемой автомобильной дороги, км;
|
| n -
|
число проходов снегоочистителей, необходимое для полной уборки снега с половины ширины дорожного полотна, n=3;
|
| V -
|
рабочая скорость снегоочистителя, V=30¼40 км/ч;
|
| Ки
-
|
коэффициент использования машины в течение смены, Ки
=0.7;
|
| tn
-
|
время между проходами снегоочистителей, tn
=5 ч.
|
 машин.
Принимаем 1 машину.
Рисунок 6.1 - Очистка дорог от оси к обочине
7 Борьба с зимней скользкостью
Все мероприятия по борьбе с зимней скользкостью можно разделить на три группы по целевой направленности:
мероприятия, направленные на снижение отрицательного воздействия образовавшейся зимней скользкости (повышение коэффициента сцепления путем россыпи фрикционных материалов);
мероприятия, направленные скорейшее удаление с покрытия ледяного и снежного покровов с применением различных методов;
мероприятия, направленные на предотвращение образования снеголедного слоя или ослабления его сцепления с покрытием.
В практике зимнего содержания для борьбы с зимней скользкостью применяют фрикционные, химические, физико-химические и другие комбинированные методы.
Суть фрикционного метода состоит в том, что по поверхности ледяного или стеклоледяного слоя рассыпают песок, мелкий гравий, отходы дробления и другие материалы с размером частиц не более 5-6 мм без примесей глины. Рассыпаемый материал повышает коэффициент сцепления до 0.3 но задерживается на проезжей части короткое время.
Значительно большее распространение получил комбинированный химико-фрикционный метод, когда рассыпают фрикционные материалы с твердыми хлоридами NaCl, NaCl2
.
Песчано-солевую смесь готовят на базах путем смешивания фрикционных материалов с кристаллической солью в отношении 1:4. Смеси распределяют пескоразбрызгивателями или комбинированными дорожными машинами с универсальным оборудованием типов КДМ-130, ЭД-403.
Химический способ борьбы заключается в применении для плавления снега и льда, твердых или жидких химических веществ, содержащих хлористые соли.
Комбинированный способ состоит в распределении по снежному накату твердых или жидких хлоридов, которые расплавляют или ослабляют снежноледный слой, после чего снежную массу убирают плужными или плужнощеточными очистителями, а при их отсутствии автогрейдером.
На обслуживании дороги применяют химико-фрикционный метод. Для хранения противогололедных материалов применяют простейшую базу временного типа (рисунок 7.1). Песчано-солевую смесь готовят осенью с добавкой солей. Норма солей (от 3 до 8 %) должна обеспечить несмерзаемость чистого предварительно просеянного песка. Перемешивание бульдозерами, автогрейдерами и другими средствами создает хорошую качественную смесь. Штабель ограждают от увлажнения поверхностным стоком, сверху покрывают пленкой. Подача смеси осуществляется бульдозером в накопительный бункер с контролем взвешивания.
Необходимое количество противогололедных материалов:
, (7.1)
| где
|
L -
|
расстояние между базами, L=40¼50 км;
|
| B -
|
ширина проезжей части, В=7м;
|
| а -
|
норма распределения противогололедных материалов, м3
/тыс.м2
;песко-соляная смесь - 0.1¼0.2 м3
/тыс.м2
, песок - 0.3¼0.4 м3
/тыс.м2
;
|
| n -
|
число попыток за сезон, n=17.
|
Далее необходимо рассчитать потребность в распределительных машинах:
, (7.2)
| где
|
N100
-
|
потребность в распределительных машинах на 100 км;
|
| Т -
|
время, в течение которого требуется ликвидировать зимнюю скользкость, Т = 5 ч;
|
| b -
|
ширина распределения противогололедных материалов, м;
|
| G -
|
вместимость кузова, G = 4.6 м;
|
| t -
|
время погрузки распределителя, t = 0.4 ч;
|
| V -
|
средняя скорость автомобиля в груженом состоянии, V = 60 км/ч;
|
| Vp
-
|
рабочая скорость при распределении противогололедных материалов, Vp
= 30 км/ч.
|
Расчитаем количество противогололедных материалов необходимое для борьбы с зимней скользкостью:
м3
.
Рассчитаем потребность в распределительных машинах:
машин.
N=N100
*L/100=10*20.5/100=2.05 » 2 машины.
Рисунок 7.1 - База упрощенного типа
1 - соляная смесь;
2 - песчано-соляная смесь;
3 - контора;
4 - бункер выдачи;
5 - подпорная стена;
6 - бункер загрузки.
8 Определение потерь, вызванных зимней сколзкостью
Потери, вызвнанные удорожанием перевозок из-за скользкости автомобильной дороги составляют:
, (8.1)
| где
|
N -
|
средняя часовая интенсивность движения, авт/ч;
|
| q -
|
средняя грузоподъемность автомобиля, q » 8 т.;
|
| Kn
-
|
коэффициент эффективности использования пробега, Kn
=0.9;
|
| Kr
-
|
коэффициент использования грузоподъемности, Kr
=0.9;
|
| С1
-
|
стоимость одного т-км перевозок при хорошем состоянии покрытия, млн.руб;
|
| С2
-
|
стоимость одного т-км перевозок при скользком состоянии покрытия, млн.руб / т-км.
|
Стоимости С1
и С2
определяется по номограмме [4, рис 4.1] в зависимости от скоростей движения автомобиля на покрытии в хорошем и скользком состояниях.
Сорости движения автомобилей определяются из соотношения:
, (8.2)
| где
|
V1
-
|
скорость движения автомобиля на дороге в хорошем состоянии, V1
=80 км/ч;
|
| V2
-
|
скорость движения автомобиля на дороге в скользком состоянии, км/ч;
|
| j1
-
|
коэффициент сцепления покрытия в хорошем состоянии, j1
=0.4¼0.5;
|
| j2
-
|
коэффициент сцепления на обледенелом покрытии, j2
=0.3¼0.15.
|
Расчитаем потери, вызвнанные удорожанием перевозок из-за скользкости автомобильной дороги. Для этого определим скорость движения автомобиля по мокрому покрытию:
км/ч,
по номограмме опрделяем С1
=0 млн.руб. и С2
=0.018 млн.руб.
 млн. руб.
9 Организация работ по зинему содержанию
автомобильной дороги
Производительность труда и эффективность использования материально-технической базы во многом зависит от применяемой организации производства работ. При содержании автомобильной дороги зимой могут быть использованы различные методы организации работ.
Существуют методы: поточный, участково-поточный, нормальный, участково-нормальный и комбинированный. Для организации работ по зимнему содержанию автомобильных дорог применяется поточный метод на всей дороге.
Поточный метод имеет ряд преимуществ:
- выполнение работ специализированными отрядами, что повышает культуру и качество работ;
- хорошее использование средств;
- ритмичность;
- концентрация работ на малых участках.
При высоком уровне механизации работ в дорожностроительной отрасли работы по содержанию дорог механизированы недостаточно. Для этих целей применяют главным образом общестроительные машины. Для работ в зимнее время промышленность специально выпускает только снегоочистители.
Общие выводы
В результате проведения расчетов были определены способы защиты участка автомобильной дороги от снежных заносов с помощью лесопосадок, снегозащитных щитов и снегозащитного забора. В качестве метода борьбы с зимней скользкостью принят фрикционный метод. В качестве противогололедного материала принята песчаная смесь, а метода уборки снега с дорожного покрытия — метод патрульной очистки.
Расчет затрат, вызванныхудорожанием перевозок из-за скользкости автомобильной дороги составляет 95.64 млн рублей.
В качестве метода организации работ по зимнему содержанию участка автомобильной дороги принят поточный метод.
Список использованных источников
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.
3. 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.
4. 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.
5. Строительная климтология / НИИ СР. — М.: Стройиздат, 1990. — 86 с.
|
