15.4. Ледяные переправы

Ледяной покров, сковывай мини на значительную часть года поверхность рек, озер ц болот и северной и центральной частях Советского Союза, широко используется в районах с редкой дорожной сетью для устройства зимних переправ через реки (ледяные переправы) и прокладки зимних дорог, сокращающих длину пути в болотистых районах.

Для устройства ледяных переправ выбирают участки рек с пологими берегами, обеспечивающими возможность удобного съезда автомобилей на лед. Следует учитывать, что лед лежит па воде, а не опирается на берег. При съезде автомобилей с кру­того берега он может проламываться. Для переправы непригодны участки с быстрым течением перекаты, а также места выхода ключей, на которых река замерзает медленнее, а лед бывает более гонким пли даже образуются полыньи.

Для пропуска автомобилей на переправах расчищают не ме­нее трех полос шириной по 5 -10 м. Но двум происходит односто­роннее движение автомобилен, а одна полоса оставляется как опасная, так как под действием многократных проездов происхо­дят явления перекристаллизации льда и потери его прочности, восстанавливающейся после некоторого отдыха. Поэтому движе­ние поочередно переключают на резервные полосы. Движение по переправе открывают после того, как ледяной покров достигает достаточной толщины, чтобы выдержать нагрузки от автомобилей.

Ледяной покров обычно бывает неоднороден. Он образуется не только от замерзания воды в верхних слоях водоема (водяной лед), но и от замерзания снега, выпавшего па топкую корку льда и пропитавшегося водой (водоснеговой лед), от замерзания воды, образовавшейся при таянии во время оттепелей лежащего на льду снега, а также от всплывания донного льда. Прочность этих слоев неодинакова. Водяной лед прозрачен, водоснеговой - мутный от содержащихся в нем мелких пузырьков воздуха и смеет слегка желтоватый оттенок.

При проверке грузоподъемности ледяного покрова за расчет­ную толщину принимается приведенная толщина льда, опреде­ляемая по формуле П. И. Лебедева:

,

где h₁ - толщина водного льда, см;

h₂ - толщина водоснегового льда, см;

К₁ - коэффициент, равный при раковистой структуре излома льда 1, а при игольчатой ²/₃;

K₂ - коэффициент, равный при температуре воздуха ниже О ^оС 1, а при температуре выше О °С ⁴/₅.

Для установления грузоподъемности ледяных мереправ, а также для ее проверки в ходе эксплуатации систематически ведут промеры толщины льда, для чего в 20 - 30 м от полосы проезда пробивают через каждые 5 - 10 м лунки.

Для ориентировочной оценки грузоподъемности ледяного по­крова используют формулу М. М. Корунова:

,

где Н - требуемая толщина льда, см;

G - нагрузка, пропускаемая по льду, кН;

- опытный коэффициент, равный для колесных нагрузок 11, а для гу­сеничных 9.

Естественный ледяной покров иногда усиливают наморажива­нием сверху дополнительных слоев льда до 0,7 от его толщины. Это допустимо только в период устойчивых низких температур, так как иначе происходит одновременно подтаивание льда снизу. Возможно усиление ледяных переправ устройством деревянного настила по поперечинам, укладываемым по льду через 0,8 - 1 м.

Для безопасности движения по ледяным переправам необхо­димо соблюдать специальные правила. При малой толщине льда и в период длительных оттепелей вес пропускаемых транспортных средств ограничивают на основе проверки грузоподъемности ледя­ного покрова. При снижении грузоподъемности ледяного покрова обязательно устанавливают знаки, запрещающие проезд тяжелых транспортных средств. При движении по льду дверцы кабин автомобилей следует держать открытыми, а при грузоподъемности ледяного покрова, близкой к весу автомобиля, пассажиры должны переходить переправу пешком.

Ледяной покров прогибается под автомобилем; автомобиль как бы находится в ледяной чаше, перемещающейся вместе с ним и давящей на воду, в которой от этого возникает попутная волна, движущаяся под ледяным покровом (рис. 15.5) со скоростью ,

где Н - глубина воды, м.

В зависимости от соотношения скоростей движения подледная волна может как опережать автомобиль, так и отставать от пего. Критическим является случай, когда скорости подледной волны и автомобиля совпадают и происходит рост подледной волны. При толщине льда, близкой к минимально допустимой, лед под автомобилем проламывается. Поэтому, если масса автомобилей близка к грузоподъемности переправы, скорость движения огра­ничивают 10 - 15 км/ч. Автомобили должны следовать по переправе друг за другом на таком расстоянии, чтобы образующиеся под ними волны прогибов не накладывались друг на друга.. Практи­чески в зависимости от массы автомобилей расстояния между ними должны составлять не менее 25 - 40 м.

Категорически запрещаются длительные стоянки автомобилей на льду, если толщина ледяного покрова близка к минимально допустимой для данной нагрузки. При длительном действии ста­тических нагрузок лсд испытывает пластические деформации и про­гибы его возрастают. По достижении ими через несколько часов критического значения происходит пролом льда. Поэтому испортив­шиеся автомобили должны быть отбуксированы со льда на берег на длинном тросе, для чего на больших переправах организуют дежурство буксирных тракторов.