Вопрос № 1 Автомобильно-дорожная система. Теоретическая база управления состоянием автомобильных дорог. Модель управления системой “дорожные условия - транспортные потоки ”

Автомобильная дорога - это комплекс инженерных сооружений для обеспечения непрерывного комфортабельного движения транспортных средств с расчётными нагрузками и установленными скоростями. Технический уровень АД - это степень соответствия постоянных параметров АД и дорожных сооружений нормативным требованиям. К постоянным относят параметры , которые либо совсем не изменяются либо изменяются незначительно в течении всего срока службы АД. (это геометрич. Параметры ЗП, а также основных параметр. Искусс-х соор-ий и парам. обустр. дорог. ). Эксплуатационное состояние это степень соответствия нормативным требованиям переменных параметров характеристик АД. Переменными параметрами и характеристиками являются те, кот. постоянно изменяются в течении срока службы АД под действием тр. средств, метеролог. условий и уровня содержания АД, к их числу относятся прочность ДО, состояние проезж. части, элементов обустройства и оборудования АД. Качество АД - это степень соответствия тех. уровня и экспл. состояния нормативным треб. и треб. движения. Воздействие всех факторов наиболее ощутимо складывается на ЗП и ДО, процессы старения происходят во всех элементах и констр. АД , износ м/б не только материальным, но и моральным, происходящие процессы приводят к ухудшению трансп.-экспл. сост-я, снижению скорости и безопасности движ. и к эколог. потерям.

Основные направления технич. прогресса в экспл АД

ОСНОВНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТ. АВТОТРАНСПОРТА

Она м/б увеличена 2 способами :

1. Повышение грузп-ти подв. состава. 2. Повышение скорости трансп. сообщ. Раскроем : 1. Увеличение грузп-ти тр-х ср-в неизбежно ведёт к ув-ю осевой нагрузки и габаритов тр-х ср.-в. на сегодняшний день трансп. сеть рассчитана на проезд авто с нагр. 100 кН и мах габарит 24 метра. Исходя из этих требование определены геом-е парам-ры дор. сети, несущая способность ДО и искусств. соор., изменение грузп-ти и габаритов тр.ср-в неизбежно влечёт за собой реконстр. всей дор.сети. Повышение произв.-ти автотр.-та 1 способом на сегодня невозможно т.к. дор.сеть не готова. 2 способ перспективен но необходимо повысить экспл. требования к состоянию дор. сети.

Автомобильная дорожная система. Теоретич. база управления состоянием АД.

ТЕОРЕТИЧ. ОСНОВЫ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНИР. АД.

Автотр-т, как отрасль народного хоз-ва включ. в себя след. элементы : 1. Подвижной состав. 2. Путевое хоз-во - это дор. устр-ва и дор. соор-я. 3. Матер. техн. база для обслуж. подвижного состава и экспл. АД. Все эти составляющие могут рассматр. как комплекс ВАДС. Конечным продуктом функционир.-я комплекса явл-ся автоперевозка. Основной произв. процесс - движение авто по дороге, в этом процессе уч-ют все подсистемы компл-са. Основным предметом теории экспл-ии АД служит качественное и количественное описание основных принципов и закономерностей взаим-я элементов и систем ВАДС. Теория управления состоянием дорог и организации дор. движения. базируется на след. принципах : 1. Показатель эф-ности функционир-я системы, а именно произв-ть автотр-та, пропускная способность дорог, себестоимость автоперевозок., могут оставаться постоянными или колебаться в заданных пределах, несмотря на существенные изменения в процессе функционирования, как отдельных элементов системы, так и всей системы в целом. 2. Взаимодействие элементов системы ВАДС процесс управляемый, управлению подлежит как общее функционирование системы, так и взаим-е основных подсистем. 3. Экспл-е качества подсистемы " дор. условия " также управляемы и м/б обеспечены в заданных пределах независимо от природно-климатических факторов. 4. Транспортно - экспл. хар-ки дороги опр-ся на стадии проектирования, в процессе экспл. эти параметры должны поддерживаться на опр. уровне, определяемым тэо.

Модель управления системой " Дор. условия - трансп. потоки "

В системе ВАДС основным объектом возд-я целесообр. приниматьподсист. "дор.условия " и " трансп. потоки " поскольку подсистемы " водитель " и "авто" изменяются менее динамично. Взаимодействию этих систем применима модель двухуровнего управления. На 1 уровне осущ-ся стратегич. управ., на этом уровне возд-я состоят в назначении параметров и хар-к дороги на стадии проектировани, в обоснование мощностей необходимых для нормальной работы дор. службы исходя из уровня проектных решений и принятого уровня содержания АД .2 уровень - текущее, оперативное управление экспл. состоянием, на этом уровне рассм-ся воздействие кот. включает в себя меропр-я по орг-ии дор. движ. в процессе экспл-ии.

Математич. модель задачи управления взаимодействия подсистем " дор.условия " , " транспорт. потоки " относится к классу задач о принятии решения в условиях неопределённости. В данном случае рассматривается 3 группы факторов : 1. Заранее известные факторы и условия ( исходные данные для проектирования, природно-климатич. условия района проложения дороги ). 2. Факторы кот. зависят от управляющего органа или задаваемые этим органом элементы решения, кот. могут изменяться в заданных пределах ( проектные решения и норм. требования ). 3. Факторы кот. неизвестны в каждый конкретный данный период времени ( погода, состав движения ).

Вопрос № 2 Структура управления эксплуатацией дорог и дор. движением

Структура управления экспл. АД

РЕШЕНИЯ ПРИНИМАЮТСЯ :

1. федеральный и территориальный уровень, решения по развитию и функц-ю дор.системы в пределах их компетенции, упр. возд-я включают в себя законодат. акты, планово-эк-е и орг. решения, мероприятия.

2. Терр-ый - решаются задач упра-я функц-ем сети дорог. Управляющим органом явл-ся местные дор. органы, упр. воздействие - направлены на определение техн. уровня и экспл. состояния дорог на данной территории.

3. Управление дор. движ. осуществляют ГИБДД и.т.д., управляющее возд-е - это практические задачи по обеспечению пропускной способности АД, безопасности движения.

Вопрос № 3 Система транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог : показатели транспортной работы автомобильной дороги и эффективности транспортной работы.

Влияние уровней удобства движения на условия работы водителей.

Каждому уровню соответствует определенное состояние транспортного потока, по интенсивности, скорости, плотности, удобства работы водителя.

Уровень А (Z<0.25) - отсутствует взаимодействие между авто

Уровень Б (0.25-0.5) - образуются отдельные группы, число обгонов возрастает

Уровень В (0.5-0.75 ) - появление колонн автомобилей, сокращение числа обгонов

Уровень Г (>0.75) - движение колонное с заторами, обгоны невозможны.

Билет № 7

СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОЭКСПЛУТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АД , показатели транспортной работы

Комплекс показателей характеризующих состояние АД можно условно разделить на 4 группы :

1. Показатели хар-е работу ад в целом. 2. Отдельных элементов ад 3. Общее сост-е ад и усл. Движ-я по ней. 4. Эфф-ть трансп-ой работы.

В 1 группу входят - интенсивность и состав движ., пропускная способность, скорость движения, время тр-х сообщений. ( состав движ-я это распределение потока % по видам тр-та ), грузонапряжённость дороги - это суммарная масса грузов и тр. средств прошедших на данном участке дороги в обоих напр. в ед времени —

Интенсивность - кол-во тр. средств прошедших за ед времени через данное сечение в обоих напр. Пропускная способность - мах кол-во тр-х ср.в кот. может пропустить данный уч-к дороги в ед. времени.

Коэф-т загрузки дороги движением z=N/P. Скорость движения по дороге хар-ся коэф-ом обеспеченности расчетной скорости :

Время тр-х сообщений - это время движения по рассматриваемому маршруту без учета остановок в пути. При расчете времени транспортных сообщений рассматриваются только задержки связанные с наличием тр-х средств на дороге и задержкой на перекрестках. Удельное время сообщения - это средняя продолжительность проезда одного км.

Вопрос № 4 Система транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог : технико-эксплуатационные показатели общего состояния дороги и условий движения по ней.

СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОЭКСПЛУТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АД, показатели общего состояния и условий движения

Во 2 группу входят : прочность ДО и ЗП , сцепные качества покрытия, ровность покрытия, работоспособность. Прочность ДО хар-ся прочностью модуля упругости :

Ровность оценивается по коэф-ту ровности

Сцепные качества покрытия хар-ся коэф-ом соответствия сцепным качествам Технико-экспл. качества дороги могут оцениваться по показателю дефектности - это количество разрушений и деформаций на ед. площади элемента. Работоспособность элемента дороги - это показатель хар-ет способность ДО выполнять свои функции в течении всего срока службы. Могут быть : оценка работоспособности по суммарной массе тр-х средств пропущенных по дороге м/ду капитальными ремонтами. И оценка работоспособности по обеспечиваемой к концу срока службы скорости по АД. В 3 группу показателей входят : надежность, проезжаемость, срок службы, показатель безопасности движения. Надежность - это вероятность безотказной работы АД, при этом безотказность может хар-ся с позиции определенного технического показателя - прочности, пропускной способности, расчётной скорости и.т.д.. С позиции скорости под надежностью понимают вероятность обеспечения среднегодовой технической скорости транспортного потока близкой к оптимальной. Количественно надежность можно выразить числом авто в составе транспортного потока, движущихся со скоростью не ниже оптимальной, по отношению к общему числу авто в составе транспортного потока. Обычно, с позиции скорости оценивают надежность АД, как транспортного сооружения. С практической точки зрения анализируют надежность отдельных элементов АД, поскольку их вклад в общую надежность неодинаков. ДО, как один из основных элементов АД , в значительной степени определяет её надежность, поскольку при снижении работоспособности ДО, вся дорога в целом теряет способность выполнять свои функции. Для ДО надежность оценивается по количеству деформаций на поверхности покрытия. Показателем надежности является

Количественно, степень деформированности определяется отношением площади дефектов на поверхности покрытия, к общей площади покрытия Полная потеря работоспособности или выход из строя одного элемента АД называется отказом. Для ДО, отказом называется событие при котором нарушается возможность транспортного потока выполнять определенную работу. Отказ ДО может возникнуть в результате снижения прочности, ухудшения ровности, либо снижения сцепных качеств покрытия. С точки зрения эксплуатации АД, необходимо установить нижний допустимый уровень надежности. Достижение этого уровня является критерием необходимости дополнительных капитальных вложений. Проезжаемость АД - это возможность проезда одиночных автомобилей различных типов, с мин. допустимой скоростью в различные периоды года. Она зависит от её технического уровня и состояния проезж. части. Решающее влияние на проезжаемость АД, оказывают погодно-климатические факторы. Показатели хар-е безопасность движения :

Коэф-т прошествий :

Если U<0.4 - движение по дороге не опасно. 0.4<u<0.8 малоопасно,0.8<u<1.2 - опасно, u>1.2 очень опасно.

Также коэф-ты аварийности и безопасности.

В 4 группу входят стоимостные показатели : стоимость автоперевозок в руб/тонн на км., дорожная составляющая себестоимости автоперевозок - это показатель хар-ий долю расходов на ремонт и содержание дорог в общей себестоимости автоперевозок, потери от ДТП.

Вопрос № 5 взаимодействие колеса автомобиля с проезж. частью.

В общем случае, при движении ведущего колеса на него действуют две силы : 1.Q - вертикальная сила возникающая от веса груза и веса авто. 2. Mк - крутящий момент кот. возникает в рез - те передачи тягового усилия от двигателя на ведущие колёса. Под действием q происходит деформирование колеса и поверхности дороги в рез - те возникает деформация ДО, после снятия нагрузки преобладающая часть этой деформации восстанавливается - это упругая часть деформации, она определяется уравнениями теории упругости. Вторая составляющая общего прогиба это остаточные деформации, , которые возникают за счет доуплотнения мат-ов констр. слоёв ДО, под действием транспортной нагрузки, а также за счет микро сдвигов , которые происходят в слоя ДО. Величина остаточной деформации очень мала, но они накапливаются в процессе работы дороги и достигают величин, могущих влиять на условия движения по АД. В результате действия крутящего момента в зоне контакта возникает сила сцепления :

Снижение  сцепления в процессе эксплуатации связано с истирающим воздействием колеса на поверхность проезж. части. Истирающее воздействие возникает в рез-те разных радиусов колеса в зоне контакта с поверхностью проезж. части и вне зоны контакта. Кроме тр-ой нагрузки на поверхность проезж. части воздействуют погодно-климатические факторы, кот. также вызывают изменения экспл-го состояния АД. В частности, перепад температур, приводится к возникновению температурных трещин - с шагом 4-8 метров, кроме того различные климатические явления - дождь, снег, туман, и.т.д. могу на короткое время изменить экспл. состояние в связи с этим возникает необходимость оценить экспл состояние дороги в течении года по сезонам.

Вопрос № 6 СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ. Влияние на сцепные качества покрытия слоя воды. Виды зимней скользкости.

Эти качества определяются его шероховатостью, т.е высотой выступов отдельных частиц на поверхности покрытия, шероховатость обуславливает отличие фактической площади контакта шины с покрытием от контурной, которая больше фактической. Разница возрастает с увеличением высоты выступов. Фактическая площадь контакта определяется по формуле :

Различают макрошераховатости и микрошераховатости. На сегодняшний день нормируются только макрошераховатости. Макрошероховатость - это высота выступов от 0.3 до 10 мм, длина волны шероховатости 2-100 мм. Микрошероховатость соответственно - высота выступов <0.3 мм, и длина волны 2-3 мм. На сцепные качества покрытия влияет температура воздуха, ровность покрытия, состояние протектора колеса, и.т.д. Ровность в значительной мере влияет на сцепные качества покрытия, так как на неровностях деформация шины происходит не полностью, что приводит к уменьшению площади отпечатка. В соответствии с действующим законодательством сцепления должен обеспечивать безопасные условия движения с разрешенной скоростью. Требования к сцепным качествам покрытия установлены в ГОСТЕ Р 50597-93 " АД И УЛИЦЫ. ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИОННОМУ СОСТОЯНИЮ, ДОПУСТИМОГО ПО УСЛОВИЯМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ." Предельно допустимы значения сцепления д/быть не ниже 0.3 - при измерении колесом с гладким протектором и не ниже 0.4 при измерении колеса с протектором. Требования установлены для прибора ПКРС2 ( ПРИБОРА КОНТРОЛЯ РОВНОСТИ И СЦЕПЛЕНИЯ ). Предельные значения впадин шероховатости, допустимые в процессе эксплуатации дорожных покрытий не <0.3 для дорог проходящих в 1 и 5 ДКЗ и не <0.35 для дорог во 2,3,4 ДКЗ. Разница м/у сцепления по ширине проезж. части не должна превышать 0.1, а разница между проезж. частью и укрепленной обочине не >0.15

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЕГО СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА.

Наличие шероховатости поверхности проезж. части должно позволять разорвать пленку воды и обеспечить непосредственный контакт протектора с покрытием. С увеличением толщины слоя воды на поверхности проезж. части резко возрастает опасность езды. Риск увеличивается с возрастанием скорости. При определённом сочетании эффект аквапланирования. Его физическая сущность состоит в том, что при наличии на покрытии сплошного слоя жидкости критической толщины под колесом автомобиля в зоне расположения головной волны создается жидкостный клин, оказывающий гидродинамическое воздействие на колесо автомобиля, с увеличением скорости авто это давление возрастает и при определенной критич. скорости может по величине сравняться с вертикальной нагрузкой на покрытие, с этого момента происходит потеря контакта колеса с поверхностью покрытия и начинается скольжения авто по жидкости. аквапланирование невозможно при толщине плёнки >10 мм, скорость аквапланирования 60-100 км/час. Уменьшение коэф-та сцепления вызывает выпотевание битума и загрязнение проезж. части. В зимний период года на поверхности проезж. части формируется снежно-ледяные отложения в рез-те происходит увеличение коэф-та сопротивления качению и снижение коэф-та сцепления. Наличие слоя снега на пов-ти проезж. части приводит к увеличению сопротивления качению, в зависимости от толщины снега. Наличие даже сухого снега приводит к увеличению сопр. качению в 10-15 раз, по сравнению с чистым покрытием. Поэтому нормируются мах допустимые толщины снежных отложений на пов. проезж. части - 5 см. Ледяные отложения влияют на коэф-т сцепления, степень влияния зависит от толщины слоя, плотности данных отложений, влажности и температуры воздуха.

ВИДЫ ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТИ

1. Рыхлый снег - формирование ровного по толщине слоя снега на поверхности проезж. части происходит при снегопадах в безветренную погоду. Плотность таких отложений, в зависимости от влажности может составлять от 0.6-0.2 г/см3 , коэф-т сцепления снижается до 0.2. 2. Накат - слой спрессованного снега, формируется из рыхлого путём уплотнения колесами авто. Плотность зависит от влажности и сост. 0.3-0.6 г/см3, коэф-т сцепления 0.25-01. Наибольшая интенсивность уплотнения снега происходит при температуре воздуха от -3 до -6. При температуре ниже - 10 уплотнение незначительно. 3. Стекловидный лёд ( в зависимости от условий формирования могут быть две разновидности ) : а. гладкая стекловидная пленка, формируется при замерзании жидких осадков на холодном покрытии. Плотность составляет 0.7 - 0.9 г/см3. Толщина плёнки 1-3 мм, коэф-т сцепления может снижаться 0.08-0.15. Формирование при температуре от 0 до - 3. в. матовая белая корка - формируется при высокой влажности воздуха, когда температура воздуха колеблется около 0. Плотность 0.3-0.7, коэф-т сцепления 0.1-0.15, толщина до 10 мм.

Предотвращение этих явлений - это профилактическая обработка покрытий. Наиболее опасна стекловидная пленка.

ГОСТ Р 50597-93 определяет время, необходимое для устранения причин снижающих сцепные качества покрытия. Отсчёт времени начинается с момента обнаружения этих причин мах допустимое время выполнения работ :

1. Устранение скользкости, вызванное выпотеванием битума - не >4 суток, период удовлетворяющий технологическим требованиям

2. Очистка покрытия от грязи не >5 суток. 3.Повышение шероховатости покрытия не >15 суток. 4. Ликвидация зимней скользкости для дорог 1,2 кат. не >4 часов, 3 кат не >5 часов, 4,5 кат не >6 часов

ВОПРОС № 7

РОВНОСТЬ ПОКРЫТИЯ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА УСЛОВИЯ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ. ТРЕБОВАНИЯ К РОВНОСТИ ПОКРЫТИЯ

Ровность покрытия - это один из основных показателей характеризующих удобство движения по дороге, а также без-ть и эф-ность тр-го процесса. Наличие неровностей приводит к возникновению колебаний авто. Колебания оказывают отрицательное воздействие как на состояние водителя, так и на срок службы тр-х ср-в. Кроме того, наличие неровностей приводит к преждевременному разрушению ДО. Наличие больших неровностей на покрытии приводит к изменению траектории движения тр-го ср-ва — и к ДТП. Колебания авто на дороге можно разделить на установившиеся и не установившиеся. Неустановившиеся это колебания возникающие при наезде авто на единичную неровность либо повторяющиеся неровности различных размеров и очертаний. Установившиеся колебания возникают при наезде на регулярно повторяющиеся неровности. Допустимость колебаний оценивают с учетом удобства езды, комфортности водителя, устойчивости груза в кузове, надежности, долговечности работы элементов авто и дор. констр-ии. По влиянию на колебания авто различают три группы неровностей :

1. Макронеровности - формируются микропрофилем АД, представляя собой длинные плавные неровности, с длиной волны >100 м. Этот вид неровности влияет на режимы движения по дороге, не взывает колебаний авто на подвеске.

2. Микронеровности - неровности с длиной волны от 10-100 м, они вызывают значительные колебания на подвеске, формируются на стадии строительства АД, и развиваются в процессе эксп-ии АД

3. Шероховатость - с длиной волны 0.2-10 см.

Существует зависимость между количеством ДТП и ровностью, в начальный период, с ухудшением ровности количество ДТП резко возрастает т.к. водитель изменяет траекторию движения из-за больших неровностей, после преодоления некоторого предела количество ДТП снижается и стабилизируется - это вызвано снижением скорости транспортного потока при увеличении неровностей ( деваться то больше некуда ! не объехать ! ). Требования к предельному допустимому состоянию ровности определяются исходя из мин. суммарных затрат, с одной стороны авто на перевозку грузов, с другой стороны дорожного хоз-ва на ремонт дорожных покрытий.

На сегодняшний день согласно ГОСТу 50597-93 установлены следующие предельно допустимые значения состояния покрытия по ровности :

категория	толчкомер см/км	3м рейка %
1-2	660	7
3	860	9
4-5	1200	14

% - это число просветов под рейкой превышающее значения ,больше установленного в СНиП 3.06.03-85

ИЗМЕНЕНИЯ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ ПО ПЕРИОДАМ ГОДА.

В результате возд-я природно-климатических факторов происходит изменение эксплуатационного состояния АД. Наиболее значительные изменения связаны с характерными периодами года. Для средней полосы России выделены три характерных периода : зимний, перех-ый, летний.

Наиболее сильно влияют осадки, температура и влажность воздуха, солнечная радиация. Метеорологические явления - это иней, гололёд, туман возникают при совместном воздействии нескольких факторов. Каждый метеофактор хар-ся вероятностью появления, длит-тью действия, и последействия. Вероятность появления - это статистический параметр, определяемые по данным многолетних наблюдений, хар-ет среднегодовое кол-во случаев появления данного метеофактора. Интенсивность - это количественная хар-ка метеофактора. Длит-ть действия - это время на протяжении которого действует тот или иной метеофактор. Длит-ть последействия - это время на протяжении которого сказывалось отрицательное влияние данного метеофактора после его окончания.

Продолжительность характерного состояния покрытия дороги опр-ся по формуле :

В зимний период на условия движения оказывают снежные заносы, гололёд, туманы, температура и влажность воздуха, продолжительность светового дня. Примерно близки по влиянию на тр-е качества дорог осенний и весенний период. Для осеннего периода хар-но состояние переувлажнение ЗП, неожиданного гололёда, большое кол-во осадков и туманы. Весенний период хар-ся резкими колебаниями температуры в течении суток, резкими переходами от сухой погоды к дождливой. Характерно значительное загрязнение проезж. части, что уменьшает её эф-ную ширину и резкое снижение коэ-та сцепления. В перех-ый период резко возрастает длит-ть последействия метеофакторов.

ИЗМЕНЕНИЕ ШИРИНЫ ПРОЕЗЖ. ЧАСТИ И ОБОЧИН ПО ПЕРИОДАМ ГОДА

Летом в сухую погоду, в основном, сохраняется проектные параметры поперечного профиля, уменьшение эффективной ширины проезжей части может произойти из-за недостаточного уровня экспл-го содержания. В перех-ый период года происходит уменьшение фактической ширины проезжей части на величину до 1.2 м. в рез-те загрязнения краевых полос, величина загрязнения зависит от гр. обочин, ширины и вида укрепления краевых полос. Для зимнего периода , в зависимости от уровня содержания , на прикромочных полосах обочин и проезжей части образуется ровный плотный слой снега, в рез-те этого при соответствующем качестве зимнего содержания эффективная ширина проезжей части увеличивается и условия движения могут быть даже лучше чем летом. Из числа др. эксплуатационных показателей наиболее существенно на условия движения влияет метеорологическая дальность видимости, она существенно отличается по периодам года.

ВОПРОС № 8

Изменение водно-теплового режима земляного полотна от воздействия природных факторов. Закономерности водно-теплового режима земляного полотна.

Под водно-тепловым режимом ЗП принято понимать сезонные изменения влажности и температуры в рабочем слое ЗП и конструктивах ДО. Изменение данного режима влияет на прочность и долговечность всей дорожной конструкции. В общем случае в системе " ЗП-ДО " протекают следующие процессы : нагревание-охлаждение, промерзание - оттаивание, испарение-конденсация. Источниками увлажнение ЗП являются грунтовые воды, длительно- стоящие воды, атмосферные осадки. Грунтовые осадки и длительностоящая в кюветах вода поднимается в верхнюю часть ЗП за счет капиллярного поднятия и за счет перемещения паров воды. Высота поднятия зависимости типа грунта и коэ-та уплотнения. Атмосферные осадки оказывают существенно влияют на данный режим в районах с интенсивным выпадением, а также при наличии дефектов проезжей части. Опасность капиллярного увлажнения от грунтовых и длительно-стоящих вод зависит от глубины расположения расчетного горизонта. Парообразное увлажнение постоянно присутствует, оно обуславливается наличием пор во всех элементах дор. констр.

ТЕПЛООБМЕН В ДОРОЖНЫХ КОНСТР. ПРОИСХОДИТ ЗА СЧЕТ ТРЕХ СОСТ-Й

1. Тепло передается от частицы к частице за счет теплопроводности материалов - это процесс преобладает в теплообмене чем больше масса частиц тем процесс происходит интенсивнее.

2. Передача тепла за счет фазовых превращений ( замерзание - оттаивание, испарение-конденсация ) эти процессы занимают второе место по значимости в теплообмене.

3. Конвективный теплообмен - распространение тепла, осуществляется при перемещении текучей Среды из области с более высокой температурой в область с более низкой, а также за счет теплового движения микрочастиц и обмена между ними кинетической энергией - это незначительная часть теплообмена

Влагообмен протекает за счет наличия потенциалов жидкой фазы и тепла, горячий пар перемещается от мест с большим парциальным давлением в места с меньшим... Водяной пар при этом, находится в насыщенном состоянии, а давление пара явя-ся функцией температуры, соответственно происходит перемещение насыщенного водяного пара от теплых мест к холодным. Жидкая фаза мигрирует за счет наличия потенциала концентрации 95-98 % и за счет потенциала температуры, наличие потенциала концентрации обуславливает перемещение жидкости из мест с большей влажностью в места с меньшей.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

В районах с сезонным промерзанием ЗП, различают 4 периода :

1. Предзимний - или интенсивный период влагонакопления, для этого периода характерно поднятие уровня грунтовых вод, избыточное увлажнение, за счет выпадения атмосферных осадков ( интенсивного ) и поднятия парообразной воды за счет увлажнения верхней части ЗП.

2. Морозный период - для него характерно перераспределение влаги ЗП . При промерзании грунтов происходит увеличение влажности и снижение плотности. Под действием градиента температур вода из нижнего слоя ЗП перемещается в верхнюю часть. Вследствие дальнейшего замерзания воды в порах грунтах образуется линзы и прослойки льда. Наиболее интенсивно данный процесс происходит при скорости промерзания до 2.5 см/сутки. В дальнейшем происходит концентрация воды вокруг линз льда и увеличение их объёма. Образование больших линз льда может привести к образованию пучин.

3. Весенний период - период оттаивания ЗП, при этом поры образовавшиеся за счет таяния линз и прослоек льда заполняются свободной водой, и так как воде некуда выходить, то в это период несущая способность ЗП снижается до 0.

4. Летний период - в этот период происходит просыхание и стабилизация св-в.

ВОПРОС № 9

Причины, приводящие к появлению морозного пучения дорожных одежд. Механизм пучинообразования

Пучение - это неоднозначное, по площади взбугривание проезжей части - ДО.

Появление морозного пучения обусловлено действием трех факторов :

1. Наличие пылеватых грунтов в верхней части з.п.

2. Промерзание гр. под ДО на величину >0.5 метров.

3. Интенсивное влагонакопление в верхней части ЗП.

Внешними проявлениями морозного пучения является на первоначальном этапе сетка трещин и просадки, в дальнейшем проломы ДО.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПУЧИН

При промерзании гр. возникает температурный градиент, что вызывает термо-диффузию возы, воздуха, и водяного пара. Вышеназванные составляющие жидкой фазы перемещаются из области с более высокой температуры в область более низкой, при это происходит взаимное замещение в порах грунта воздуха водой и водяным паром. Процесс миграции жидкой фазы происходит от 0+5 градусов, при более низкой температуре гидравлическая связь между тонкими водяными пленками нарушается и миграция жидкой фазы практически прекращается, однако продолжается миграция воздуха и водяного пара от теплых слоев к холодным. В зоне ледообразования на начальной стадии возникают кристаллы льда, а затем и линзы. За счет термо-диффузии водяного пара происходит увеличение размеров линз льда. Водяной пар охлаждаясь, конденсируется увеличивая пленку воды на частицах грунта и кристаллах льда. Процесс продолжается пока существует градиент температур и приток водяных паров из нижних теплых слоёв. Ледообразование сопровождается увеличением объёма ЗП, в рез-те чего возникает значительное давление на ДО. В рез-те льдообраз. в ЗП происходит поднятие ДО. Если вышеописанные процессы происходят неравномерно по площади то образуются пучины. В рез-те поднятия ДО в растянутой зоне возникает напряжение и при превышении допустимого для данного мат-ла значения возникает трещина. Весной в рез-те оттаивания грунтов ЗП, лёд превратившийся в жидкостную фазу мигрирует вниз и задерживается на мерзлом грунте. Под действием тр-ой нагрузки грунт перемешивается с водой и выдавливается через основание ДО ч/з образовавшиеся трещины. В рез-те чего в местах морозного пучения образуется пустота и проломы в дорожной одежде !

ПРИМЕНЯЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ СПСОБЫ РЕМОНТА ПУЧИНИСТЫХ УЧАСТКОВ

1. Полная или частичная замена грунтов рабочей зоны.

2. Поднятие рабочих отметок ЗП, при этом верхняя часть устраивается из непучинистых грунтов.

3. Устройство теплозащитных и гидроизолирующих прослоек

Вопрос № 10 Динамика процесса деформирования дорожной одежды при воздействии транспортных нагрузок и природных факторов.

С момента ввода АД, в эксп-ию протекает процесс деформирования всех элементов системы " до-зп ". Суть этого процесса сводится к накоплению остаточных деформаций в этих элементах. Внешними проявления этого процесса являются деформации и разрушения покрытия проезжей части АД, Интенсивность процесса деформированная опр-ся физико-химическими, механическими, и погодно-климатич. факторами. При рассмотрении работоспособности ДО, влияние вышеназванных факторов должно рассматривается комплексно, так как рез-т воздействия в комплексе резко отличается от влияния каждого фактора по отдельности. Погодно-климатич. усл-я ослабляют сопр-я мат-ов дор. констр., тем самым увеличивают разрушит. эффект от воздействия нагрузки от колёс. Накопление деформаций непосредственно зависит от суммарного веса тр-х средств прошедших по данному участку ДО за рассматриваемый период, однако сочетание действия нагрузок создают многообразные усл-я работы ДО.

Накопление остаточных деформаций обусловлено природой мат-ов из которых устраивается конструктивы ДО и природой гр. ЗП . Эти материалы обладают упругими свойствами, вязкими св-ми, те. восстанавливают первоначальные свойства после снятия нагрузки в течении некоторого времени, и неупругими св-ми. Относительная величина остаточных деформаций по сравнению с обратимыми пренебрежима мала, хотя накапливается в зависимости от срока службы. Таким образом, абсолютная величина накопленной остаочной дефо-ии постоянно ув-ся в течении срока службы и может достигать значительных величин, влияющих на эксп-ое состояние АД.

Вопрос № 11 Механизм усталостного разрушения покрытии ДО

Все материалы применяемые для устройства конструктивных слоёв ДО в большей или меньшей степени обладают как упругими так и неупругими св-ми, кроме того деформационные хар-ки мат-ов могут изменятся в рез-те воздействия климатич. факторов. В зависимости от процессов , которые преобладают в данных условиях, рассматривают два механизма разрушения материалов из которых устраивают ДО. Это механизм усталостного разрушения, когда преобладают упругие св-ва и пластические разрушения, когда преобладают пластические свойства. Под усталостью подразумевают разрушение твёрдых тел, при повторных нагружениях, нагрузкой менее критической, либо при длительном нагружении такой же нагрузкой. Выносливость материала проявляется в его способности сопротивляться динамической усталости. Наиболее типичный пример — усталостного разрушения - это образование трещин в а/бетоне. При этом механизм усталостного разрушения имеет следующую схему : при переходе колеса, возникает мах растягивающее напряжение в основании дорожной одежды. По абсолютной величине эти напряжения существенно меньше критических, однако, из-за неоднородности материала локальные напряжения в отдельных местах могут значительно отличаться от среднего значения. В рез-те ч/з определенное количество циклов в нижней части слоя возникают мелкие трещины, , которые потом объединяются в одну большую трещину. Дальнейший рост трещин происходит одновременно в двух направлениях : вверх по поверхности слоя и паралл-но плоскости покрытия. При дальнейших нагружениях трещина проходит сквозь покрытие и становится видимой на поверхности. Интенсивность накопления усталостных разрушений зависит от интенсивности приложения нагрузки. Пластические деформации - наиболее опасны, могут наступить в двух случаях - 1. Когда состояние материал таково, что его деф-е св-ва равны 0. 2. При разрушении структуры материала.

Вопрос № 12 Деформации и разрушения земляного полотна, системы водоотвода, ИССО, элементов обустройства.

1. Разрушение Земляное полотно и системы поверхностного водоотвода.

Разрушения происходят вследствие нарушения водно-теплового режима. Различают местную и общую потерю устойчивости ЗП, образования пучин, эрозию откосов. Общая потеря устойчивости может произойти в рез-те потери сцепления АД и гр. основания при расположении насыпи на косогоре. Расползание насыпи - происходит при переувлажнении и воздействия динамических нагрузок. Местная потеря устойчивости чаще всего проявляется в сползании откосов. Эрозия происходит в рез-те воды или ветра при неукреплении откосов.

2. Водоотводные и водопропускные сооружения.

Главная проблема - заиливание, возникает в случае, когда уклон сооружения или коэф-т шероховатости дна сооружения не соответствует скорости течения воды. Вторая проблема - противоположна - размыв дна канав, подходов к водопропускным соор-м. Разрушения происходят в рез-те воздействия недопустимой нагрузки, в рез-те паводков, нарушения режима работы сооружения.

Вопрос № 13 Разрушение Дорожных одежд и конструкции в целом.

Различают деформации покрытий и конструкций в целом. Деформации покрытий вызваны нагрузками от колеса в сочетании с метеофакторами. Деф-ии разрушения всей конструкции связаны с процессом усталости и накопления остаточных деформаций : пучины, просадки, проломы, разрушение кромок ДО, колеи.

Просадки - это впадины глубиной 50-100 мм с пологой поверхностью, без выпучивания и образования трещин на прилегающих участках они появляются в рез-те неравномерного накопления остаточных деф-ий.

Проломы - это разрушения ДО в виде провалов, глубиной до 100 мм. Сопровождающиеся выпучиванием ДО на прилегающих участках с образованием трещин по периметру пролома. Различают мокрые и сухие проломы — мокрые - образуются в следствии переувлажнении и последующего пластического течения мат-ла основания и гр. ЗП. Сухие — происходят в рез-те сверхнормативного накопления деформаций при недостаточной прочности дорожной одежды. Либо при недостаточном уплотнении гр. ЗП .

Колеи — следствие накопления остаточных деф-ий по полосе наката, колеи могут возникнуть в рез-те образования просадки по полосе наката, либо в рез-те повышенного износа покрытия по полосе наката.

Разрушения кромок ДО - проявляется в виде отдельных трещин, либо сетки трещин вдоль кромок, также откол кромок или искажение поперечного профиля прикромочных полос. Происходит из за пониженной прочности прикромочных полос проезжей части, вследствие отсутствия укрепительных полос со стороны обочин В большинстве случаев наличие вышеуказанных дефектов свидетельствует о недостаточной прочности дорожной конструкции, либо о превышении фактической интенсивности движения над расчетной.

К деформациям и разрушениям покрытия относят : износ покрытия, выкрашивание, выбоины, сдвиги, волны, гребёнки.

Износ - это уменьшение толщины покрытия в рез-те истирающего воздействия колес авто. Контролируют износ путем установки марок в покрытие. На шероховатых покрытиях износ проявляется в уменьшении высоты и сглаживании шероховатости.

Шелушение - это отделение чешуек и частиц мат-ла под действием колес авто, воды, отрицат температуры, с образованием микронеровностей глубиной до 5 мм.

Выкрашивание — это отделение зёрен минерального материала из покрытия и образование мелких раковин глубиной до 20 мм. Постепенно выкрашивание распространяется на большую площадь.

Выбоины - местные разрушения покрытий, на толщину верхнего слоя с резко очерченными краями. Они имеют неправильную геом. форму. Появляются в рез-те необеспеченного сцепления между слоями дорожного покрытия, а также по причине недоуплотнения мат-ла покрытия либо нарушения технологии производства - невыполнение очистки нижнего слоя а/бетона. Интенсивнее всего процесс происходит весной.

Сдвиги покрытия - это неровности вызванные смещением мат-ла покрытия, при устойчивом основании. Возникают в местах частого торможения, либо на крутых участках. Сдвиги сопровождаются образованием поперечных трещин по полосам наката. Образованию сдвигов способствует повышение плстичности материала избыток вяжущего материала, либо недостаточная его теплоустойчивость.

Волны и гребёнки - это неровность в виде поперечных гребней и впадин с пологими краями, образуются в рез-те излишней пластичности мат-ла верхнего слоя покрытия.

Вопрос № 14 Классификация работ по ремонту и содержанию дорог общего пользования и смотри еще ниже !

КЛАССИФИКАЦИЯ ДОРОЖНЫХ РАБОТ

Действующая на сегодняшний день классификация утверждена приказом федерального дорожного департамента №26 от 23.05.94 года. В соответствии с ней различают две группы работ кот. производятся при эксплуатации АД это ремонт и содержание . Основная я цель работ - это обеспечение круглогодичного непрерывного удобного и безопасного движения авто.

Под ремонтом понимают комплекс работ по восстановлению износа дорожного покрытия, улучшения его ровности. и повышения сцепных качеств, а также усилению ДО и ЗП. Кроме того, в комплекс работ по ремонту входит восстановление изношенных конструкций и деталей дорожных сооружений или их замена на более прочные и экономичные, а также работы по организации и обеспечению безопасности движения, обустройству дорог, в рез-те которых восстанавливается транспортно- Экспл-е хар-ки дорог, сооружений.

Содержание дорог - осуществляется в течении всего года, с учетом сезона, комплекс профилактических работ по уходу за дорогой, дор. сооружениями, полосой отвода, элементами обустройства, организацией и безопасности движения, а также устранения незначительных деформаций и повреждений конструктивных элементов дорог и соор-ий. В рез-те этих работ должно поддерживаться состояние на уровне предусмотренного ГОСТом р 50597

Помимо этого м/б реконструкция - это комплекс работ связанных с повышением технических параметров эксплуатируемых дорог и дор. сооружений в.т.ч. изменение геом. параметров и грузп-ти. В рез-те должна ув-ся пропускная способ ность и повыситься безопасность движения. Реконструкция обеспечивает возможность перевода дороги в более высокую категорию.

Строительство - это проложение дорог по новым направлениям, включая стр-во икусс-х соор-й.

Вопрос № 15 Состав работ по ремонту и содержанию земляного полотна и водоотвода

Состав рассматривают по элемента АД .

1. ЗП.

1. подъем отдельных участков ЗП на подтопляемых, снегозаносимых и пучинистых участках.

2. исправление размытых, разрушенных, пучинистых участков.

3. укрепительные, и др. работы обеспечивающие устойчивость ЗП. Укрепление обочин, восстановление существующих и устройство новых дренажей, системы водоотвода, осушительных канав, берегозащитных и укрепительных сооружений, ливневой канализации.

4. Восстановление существующей или устройство вновь ЗП и водоотвода, на пересечениях, площадках для остановки и стоянки авто, площадках отдыха, подъездах к объектам дорожно-строительной службы, объектах сервиса, паромным переправам.

5. Изыскание и освоение резервов и гр. и месторождение местных каменных материалов для производства работ, устройства к ним подъездных дорог и ж/д тупиков, а также линий электропередач, устройства площадок под склады.

6. Рекультивация земель ранее занятых под карьерами, резервами, уч-ми дорог, дор. соор-ми, произв-ми объектами.

Вопрос № 16 Состав работ по ремонту и содержанию дорожных одежд

1. Восстановление верхних изношенных слоёв с обеспечением требуемой ровности и шероховатости.

2. Ремонт покрытий способами и методами обеспечивающими повторное использование мат-ла старого покрытия.

3. Устройство поверхностных обработок и др. слоёв износа

4. Усиление ДО, устройство более совершенных типов покрытия, с использованием существующих в качестве основания.

5. Устройство ДО в местах подъёмки ЗП, а также на пересечениях, примыканиях и площадках для остановки и стоянки авто

6. Устройство виражей на кривых малых радиусов

7. Обработка Щ и Г покрытий вяжущими, методом смешения на дороге

8. Восстановление или перемощение мостовых с полной или частичной заменой песчаного материала.

9. Восстановление и устройство вновь бордюров и укрепительных полос по краям кап-х и обл-х покрытий.

10 Замена, подъёмка и выравнивание отдельных плит ц/б покрытия.

ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА, содержание

1. Устранение мелких деф-ий и повреждений, исправление кромок, бордюров, заливка трещин, восстановление и заполнение швов на ц.б. покрытиях.

2. Восстановление профиля Щ и Г покрытий, а также грунтовых улучшенных дорог с добавлением новых мат-ов, обеспыливание дорог.

3. Профилирование грунтовых дорог, восстановление профиля и улучшение проезжей части грунтовых дорог каменными мат-ми.

4. Очистка дорожных покрытий от грязи, устранение скользкости вызванное выпотеванием битума.

5. Уход за пучинистыми и слабыми участками дорог, открытие и закрытие воздушных воронок.

6. Очистка дорог от снега, в.т.ч патрульная, уборка снежных валов с обочин, очистка от снега и льда автобусных остановок, площадок, павильонов.

7. Борьба с зимней скользкостью в.т.ч приготовление и хранение противогололёдных материалов, а также борьба с наледями и уборка лавинных отложений.

Вопрос № 17 Состав работ по ремонту и содержанию ИССО

1. Восстановление, частичная или полная замена элементов мостового полотна.

2. Восстановление, усиление, выправление или замена отдельных элементов пролётных строений и опорных частей.

3. Восстановление тела опоры и устоев, откосных и шкафных стенок с заменой при необходимости отдельных элементов.

4. Выравнивание профиля проезда в узле сопряжения с насыпью с восстановлением, либо перекладкой переходных плит, досыпкой насыпи, устройством дренажей и элементов сопряжения.

5. — или устройство системы водоотвода на мостовом полотне и в узлах сопряжения с насыпью.

6. — и удлинение труб или их замена

7. — или устройство смотровых приспособлений пролётных строений и опор

8. — и замена эл-ов и мех-ов разводных мостов, сборка, и разборка временных переправ, ремонт причальных эстакад на паромных переправах.

ИССО, содержание

1. Очистка от грязи элементов мостов, тоннелей, и др. сооружений, укрепление регуляционных сооружений, очистка подмостовых русел, а также очистка русел в нижнем и верхнем бъефах труб.

2. Исправление повреждений и дефектов отдельных элементов мостов, труб, тоннелей.

3. Антисептирование, окраска, нанесение защитных покрытий на отдельные элементы иссо.

4. Пропуск ледохода и паводковых вод, уборка снега и льда, открытие и закрытие отверстий малых мостов и труб, предупредительные работы по защите дорог и сооружений от наводнения, заторов, лесных пожаров, снежных лавин.

5. Содержание и обслуживание паромных переправ.

6. Обслуживание наплавных, разводных, мостов и разборных сезонных сооружений.

7. Оборудование по содержанию. зимних АД. и ледовых переправ.

Вопрос № 18 Состав работ по ремонту и содержанию обустройства дорог, средств организации и обеспечения безопасности движения.

1. Ремонт, замена, установка, ограждений и знаков, восстановление существующих и устройство вновь, недостающих остановочных площадок и автопавильонов, переходно-скоростные полосы, площадки для стоянки а/м, пешеходных переходов, тротуаров.

2. Архитектурно-художественное оформление элементов обустройства и др. элементов АД.

3. Восстановление и обустройство существующих технических средств организации и регулирования движения, восстановления электроосвещения на отдельных участках АД, восстановление сигнально-вызывной, технологической связи.

4. Восстановление снегозащитных, лесных полос, изготовление средств снегозащиты.

5. Восстановление и перестройка существующих и строительство новых баз противогололёдных мат-ов и подъездных путей к ним.

6. Устройство и оборудование пунктов по учету и наблюдению за погодой.

1. Замена и установка недостающих дорожных знаков, кроме того знаков индивидуального проектирования, замена и устройство направляющих устройств.

2. Установка и содержание в чистоте и порядке обустройство место отдыха.

3. Содержание в чистоте и порядке автобусных остановок, площадок отдыха, исправление отдельных повреждений эл-ов архитектурно-художественного оформления дорог, а также надлежащий уход за ними.

4. Уход за дорожным освещением, средствами технологической связи дорожных организаций, а также ср-ми регулирования и организации движения.

5. Защита дорог от снежных заносов в.т.ч. и перестановка, разборка и восстановление снегозадерживающих устройств.

6. Создание снежных валов и траншей для задержания снега, их периодич. обновления, уход за снегозадерж. заборами.

7. Выращивание и уход за лесопосадками и саженцами, обрезка веток для обеспечения видимости, засев разделительной полосы.

Вопрос № 19 Состав работ по ремонту и содержанию линейных зданий и сооружений

Полоса отвода, ЗП и водоотвод

1. Систематическое поддержание полосы отвода в чистоте и порядке, исправление ЗП и водоотвода на отдельных участках с целью восстановления первоначальных хар-к, исправление защитных и укрепительных устройств, подводящих и отводящих русел у мостов и труб.

2. Подсыпка, срезка, и планировка неукреплённых обочин, устранение мелких деформаций и повреждение на укрепленных обочинах.

3. Планировка откосов насыпей и выемок с засевом травой и добавлением растительного грунта, при этом проводятся необходимые агротехнические мероприятия по созданию устойчивого дернового покрова

4. Скашивание травы и вырубка кустарника на обочинах, бермах, и в полосе отвода.

5. Расчистка обвалов, оползней, селевых выносов, камнепадов.

6. Ликвидация съездов в неустановленных местах и профилирование тракторных путей.

7. Подготовка почвы под питомники и лесопосадки, уход за ними, борьба с вредителями.

1. Уход за данными объектами, исправление мелких повреждений, содержание подъездов к этим объектам.

2. Устройство и содержание в чистоте и порядке источников питьевой воды.

1. Оценка качества содержания дорог.

2. Сторожевая и пожарная охрана дорог и дор. сооружений.

3. Ограничение в установленном порядке движения тр. средств на дорогах в переходный период.

Вопрос № 20 МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И СОСТОЯНИЕ ДОРОГ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД. Комплекс мер по зимнему содержанию автомобильных дорог.

Зимние условия хар-ся пониженным уровнем транспортно эксплуатационного состояния АД. Это обусловленно сочетанием метеорологических и климатических факторов. На условия движения влияет : короткий световой день, низкая температура, снегопады и метели. Эти факторы приводят к ухудшению видимости на АД, к снижению сцепных качеств покрытий, к изменению геом-х хар-к плана и поперечного профиля АД.

По условию зимнего содержанию дороги общего пользования делят на три группы :

1. Дороги на которых обеспечивается чистая проезжая часть.

2. Дороги на которой обеспечивается чистая средина проезжей части, те допускаются отложения в прикромочной зоне.

3. Дороги на которых допускается снежный накат по всей ширине проезжей части.

Требования к уровню зимнего содержания для каждой дороги устанавливаются тэо с учетом оснащенности дорожных служб

КОМПЛЕКС МЕР ПО ЗИМНЕМУ СОДЕРЖАНИЮ ВКЛЮЧАЕТ

1. Профилактические мероприятия цель которых предупредить или мах уменьшить образование отложений на дороге. К их числу относятся — устройства по защите дорог от снежных заносов, профилактическая обработка противогололёдными мат-ми, а также меры по ремонту и реконстру-ии отдельных участков дороги с целью улучшения эксплуатационных хар-к в зимний период.

2. Защитные меры - это мероприятия с помощью кот. преграждают доступ к дороге снега и льда.

3. Меры по удалению выпавшего снега и отложений, а также меры по уменьшению степени отрицат. воздействия - патрульная снегоочистка, борьба со снежными заносами.

Вопрос № 21 ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА И ОТЛОЖЕНИЯ

СНЕГА

Снег поступает на АД, либо при выпадении осадков, либо при действии ветра определенной скорости в сочетании с наличием снегового покрова. Выпадение снега при скорости ветра до 3 м/с получило название снегопад. В этом случае образуется слой снега на дороге и это ликвидируется патрульной снегоочисткой. При большой скорости ветра практически весь выпадающий снег сдувается с АД, но возникает позёмка т.е. движение снега вдоль поверхности и неудачное сочетание плана и профиля АД может привести к образованию снежных заносов. Снег может приноситься к дороге с прикромочной территории и в отсутствие осадков. Перенос снега потоком ветра - метель. Для возникновения метели необходимым условием является наличие ветра опр-ой скорости и наличие снегового покрова определенной толщины. Возникновение метели возможно при скорости ветра > 5 м/секунду, и при толщине снегового покрова >20 см. Метели делятся на низовые, верховые, общие.

1. Низовые - возникают, как правило, при скорости ветра 5-10 м/сек., перемещаются в снеговетровых потоках частицы размером 0.2-0.5 м. и основная масса перемещается приземном слое на высоте до 1.5-2 метров.

2. Верховые - возникают при скорости ветра 10-20 м/с, основная масс снега перемещается в верхних слоях атмосферы, т.е выше 2 метров

3. Общая метель - возникает при скорости ветра >20 м/сек, в этом случае снег перемещается по всей площади фронта метели.

Основная проблема это низовая и общая метель.

Путь разгона метели - это расстояние на которое происходит насыщение снежно-ветрового потока. Метель может быть : насыщенной ( количество переносимого снега = транспортирующей способности метели ) и ненасыщенной в обратном случае.

Транспортирующая способность метели - это мах количество снега которое может перенести данная метель - количественно она хар-ся удельным твердым расходом метели. Иначе твердый расход называется интенсивностью переноса метели - это масса снега переносимого в ед. времени ч/з ед. площади в вертикальной плоскости перпендикулярно направлению снегового потока ( м3/м2 в час) или (г/м2 в сек)

Удельный твёрдый расход определяется :

Масса снега проходящего в ед. времени ч/з 1 метр фронта метели на всю его толщину называется полным или общим расходом. Этот расход определяется :

Снегоперенос - это масса снега перенесённая метелью за время t. Объём снегопереноса по формуле :

Вопрос № 22 Определение приноса снега к дороге

Снегопринос - количество снега приносимого к дороге в течении зимы, может быть определен способом расходов и способом баланса.

Способ расходов :

Суммарное количество снега принесённое к дороге с каждой стороны в течении зимы= сумме количества снега принесенного в течении всех метелей дувших с данной стороны дороги в течении зимы. Количество снега принесённое в течении 1 метели=сумме снега, который был принесён ветром различных направлений в течении времени действия данной метели. Количество снега с одной стороны дороги :

Данные по ветровому режиму берут за 10 лет и для каждого года опр-ют объём снегоприноса с каждой стороны дороги. Расчетное значение снегоприноса опр-ют путём статистической обработки полученных значений :

Метод балансов

Для любой примыкающей к дороге ограниченной территории справедлив баланс снежных масс :

Количество снега, которое поступает с данной дороги опр-ся :

Вопрос № 23 Меры по уменьшению снегозаносимости дорог. Способы защиты дорог от снежных заносов.

В процессе эксплуатации АД в задачи дорожной службы входит выявление уч-ов на кот. в зимний период образуется снежные заносы. Для устранения причин приводящих к возникновению снежных заносов необходимо эти причины выявить. Мероприятия уменьшающие снегозаносимость :

1. На участках проходящих в насыпях :

1.1 Повышение отметки бровки з.п

1.2 Придание обтекаемого очертания поперечному профилю.

1.3 Ограждение снегозаносимого уч-ка защитой.

2. На участках проходящих в выемках :

2.1 Выемки глубиной до 1 м раскрывают путём уположения откосов до 1: 7 1: 10

2.2 Выемки глубиной 1-5 м. устраивают дополнительные полки, шириной не < 4 метров, заложение откосов 1: 1.5, 1: 2, полки служат для размещения снега и для проезда снегоочистительной техники.

2.4 Выемки глубиной > 5 м, устраивают возможно крутые откосы и устраивают снегопередувающие устр-ва.

Вопрос № 24 Снегозащитные насаждения.

Осущ-ся с помощью спец. средств размещаемых на прилегающей территории. По принципу действия : снегозадерживающие и снегопередувающие. Могут быть постоянными и временными.

Снегозадерживающие - лесные полосы, снегозадерживающие заборы, переносные щиты, валы и траншеи.

Замечательней всего - лесные насаждения.

Лесные насаждения - создают в виде лесных полос, при небольших объемах снегоприноса устраиваются живые изгороди. Снегозащитная лесная полоса состоит из нескольких рядов кустарников и деревьев. Живая изгородь - это двухрядная посадка деревьев или кустарников кот. путём систематической стрижки придается определенная высота, плотность и форма, Живые изгороди применяют при объёме снегоприноса до 25 м3 / погонный метр.

Институтом СОЗДОРНИИ разработаны типовые схемы, они приведены в ВСН 24-88. Конструкции снегозащитных поло определяются объёмом снегоприноса к АД. При объёме снегоприноса 25-50 м3 :

С увеличением снегоприноса добавляются ряды высококроновых деревьев и ширина полосы и расстояние до бровки ЗП. тоже увеличивается.

В связи с возможностью переноса снега под углом к АД, лесные полосы создаются на 50-100 м, длиннее защищаемого участка. Если снегопринос > 100 м3/пог.м, то длина полосы обосновывается расчетом для ветров дующих под углом >30 градусов к оси дороги, при этом учитывается расстояние между лесной полосой и защищаемым участком дороги. На период времени когда снегозащитные лесные полосы еще не вступили в работу или их применение невозможно по каким либо условиям, применяют искусственные снегозащитные устройства.

Вопрос № 25 Защита дорого от снежных заносов при помощи заборов

Снегозадерживающие заборы : - являются защитой от снежных заносов. Основной расчётной характеристикой явя-ся высота забора, она опр-ся в зависимости от объёма снегоприноса и высоты снегового покрова в данный момент по формуле :

Если по расчету высота забора больше 5 метров, то устраивают многорядные полосы из заборов высотой 5 метров. Задерживающая способность одного ряда составляет до 200 м3/пог.м. Двухрядная линия уже 800 м3/пог. метр. Общая снегосборная способность заборов поставленных в несколько рядов опр-ся по формуле :

Первый ряд заборов устанавливают на расстоянии 15-25 высот забора от бровки з.п, большее расстояние принимают при ветре, направление которого составляется с осью дороги угол близкий к прямому и при уклоне местности направленному к дороге. Если по условиям местности забор невозможно установить на указанном расст-ии, то допускается размещать заборы на расстоянии до 10 высот забора от бровки з.п но при этом просветность забора должна быть уменьшена до 30 %. А просветность это, уважаемые дамы и господа, отношение площади просветов в заборе к общей площади забора. Применяют следующие конструкции заборов :

1. При устройстве заборов в 1 ряд, или в ближайшем к дороге ряду, при устройстве многорядной линии, применяют двухпанельные заборы с просветностью решётки панелей 50 %. Для остальных рядов многорядных линий принимают однопанельные заборы с просветностью решетки 70 %, могу быть и заборы с регулируемой просветностью. В районах с устойчивым направлением метелевых ветров и с открытой безлесной местностью м/б применен СНЕГОПЕРЕДУВАЮЩИЙ забор, их применение возможно при соблюдении след. условий :

1. Господствующий ветер направлен под углом 50-90 градусов к оси дороги.

2. Снег сухой и легко подвижный.

3. Объём снегоприноса >300 м3/пог.метр. Высотой они 6-8 метров

Вопрос № 26 Защита дорог от снежных заносов при помощи щитов.

Переносные щиты являются маневровым средством защиты дорог от снежных заносов т.е. они устанавливаются в начале снежного периода и убирается в конце, а также в течении зимы эти щиты могут быть переставлены. Применяют щиты либо в качестве самостоятельных средств , либо для усиления существующих средств защиты. Разработано 4 конструкции щитов :

1. Применяется при снегоприносе более 100 м3, и скорости ветра >20 м.сек - это щиты высотой 2 метра, с общей просветностью 50%,( в нижней части 60%, верхней 40%).

2. При снегоприносе меньше 100 м3/пог.м и при скорости ветра > 20 м/сек, это щиты высотой 1.5 метра с той же просветностью.

3. При снегоприносе больше 100 м3/пог.м, высотой 2 метра , просветностью 60 % (в.т.числе в нижней части 70 % в верхней 50 %. )

4. При снегоприносе менее 100 м3/пог.м. высотой 1.5 метра, с просветностью такой же.

Снегозащитные щиты имеют следующую конструкцию :

Вертикальные планки из реек толщиной 16 мм, гориз-е и диаг. из реек толщиной 13 мм.

Щиты устанавливают сплошной линией параллельно оси дороги закрепляя либо на кольях либо устанавливая в козлы, расстояние между кольями 1.9 метра. Для исключения примерзания щитов к земле их крепят к кольям, чтобы был просвет в 5 см. Щитовая защитная линия не должна иметь изломов и резких изгибов. Устанавливают по верху возвышенностей, избегая пониженных мест. При снегоприносе 50 м3/пог.метр, и при небольшой интенсивности движения допускается создавать щитовые линии с разрывами, устраиваемыми не чаще чем через 3 щита, ширина разрыва 1.9 метра. В местах переходя из выемки в насыпь концы щитовой линии следует снабжать разветвленными отводами под углом 135 градусов в сторону дороги и под углом 170 градусов сторону от дороги.

Расстояние от бровки ЗП до линии щитов назначается в зависимости от снегоприноса. При 25 м3 - 30 метров, 50 м3 - 40 метров, 75 м3 - 50 метров, при >75 м3 - 60 метров.

Перестановку щитов производят, когда в местности с обильным снегоприносом, высота вала достигает 2/3 высоты щита. В местности с неинтенсивной метелевой деятельностью 0 когда высота вала равна высоте щита, либо когда слой снега непосредственно у щитовой линии = 50 см.

Щиты переставляют на величину снежного вал, либо просто поднимают по кольям вверх. В районах с длительным, интенсивными метелями, устраивают многорядные щитовые линии, расстояние между щитовыми линиями принимают 30 высот щита. Если в данной местности преобладают ветра дующие под острым углом к дороге, то тогда ставят дополнительные короткие звенья щитов по углом 90 градусов к основной щитовой линии, эти звенья располагают с шагом в 60 метров. с длиной такой, чтобы их концы подходили к дороге не ближе чем на 10 метров.

Вопрос № 27 Защита дорог от снежных заносов при помощи устройств из снега.

Снежные траншеи

Могут применяться как самостоятельное ср-во защиты на слабозаносимых участках, а также могут применяться в сочетании с другими средствами защиты для их усиления. Снежные траншеи начинают устраивать при толщине снега более 20 мм. Устраивают их последовательными проходами маши параллельно оси дороги бульдозером или автогрейдером. Оптимальной расстояние между осями соседних траншей 12-15 метров, если других средств защиты нет, то ближайшая к дороге траншея устраивается на расстоянии 30-100 метров. Если траншея это дополнительная защита. То ближайшая к дороге траншея располагается на р-ии 25-30 метров от сущ-х средств.

При заполнении траншеи снегом до половины глубины производят прочистку траншей проходами маши. А после того как толщина снега в траншеях достигла 1.5 метра делают новые траншеи параллельно имеющимся. Новые траншей прокладывают с полевой стороны на расстоянии 12-15 метров Могут быть как одиночные, так и несколько траншей, и назначаются в зависимости от объема снегоприноса "

до 100 м3 - 3 траншеи

до 100 - 200 м3 - 4 траншеи

до >200 м3 - 5 траншеи

Валы применяются как правило в начале зимы, когда толщина снежного покрова не достигает 20 см и устраивается в тех местах, где впоследствии намечается устаивать траншеи. Валы устраивают при помощи снегособирателей и другой техники.

Вопрос № 28 Патрульная очистка дорог от снега

Вопрос № 29 Расчистка снежных заносов. Удаление наката методами снегоочистки.

Очистка дорог от снега.

Основой снегоочистки является патрулирование, то есть периодические проходы снегоочистителей по закрепленному участку в течении всего периода выпадения снега. Длину участка обслуживаемого звеном снегоочистителя назначают в зависимости из расчетного снегопада чтобы в период между последовательными проходами по одному следу толщина снежных отложений по дороге не превышала 5 см.

Очистка может производиться как одиночными машинами так и отрядом машин. Рабочая скорость : для низкоскоростных машин 35-40 км/час, для высокоскоростных машин 60 км/час.

Чем выше скорость машин тем дальше отбрасываемый снег. Снег при очистке перемещается снегоуборочной техникой машины в плане должны двигаться уступами с перекрытием проходов на 15-30 см, на расстоянии 30-60 метров друг от друга. На участках дорог проходящих по косогорам очистка проезжей части начинается со стороны верхового откоса и снег перемещается в строну низового откоса

Если возможности снегоуборочной техники не позволяют за один проход удалить снег, за пределы ЗП, то очистка производится с созданием промежуточных валов снега. Они создаются либо на обочинах либо на разделительной полосе с последующим их удалением за пределы ЗП. На участках проходящих на застроенных территориях и в лесу, снежные валы вывозятся автовозкой. Снежные валы с обочин удаляют роторными снегоочистителями, а если валы сдвинутые то автогрейдерами или универсальными бульдозерами с роторными снегоочистителями. Снежные заносы мощностью 0.2-0.3 м расчищают плужным снегоочистителем работающим в комплекте с автогрейдером. Плужные снегоочистители создают вал а автогрейдер перемещает в сторону кювета. Заносы мощностью 0.6-0.7 м расчищают двухотвальным снегоочистителен плужным, для обеспечения проезда, а затем производят уширение для создания 2х путного проезда и сформированные валы удаляют роторным снегоочистителем.

Заносы большей мощности — более 1.5 метра расчищают роторным снегоочистителем, либо двухотвальным тракторным снегоочистителем, либо бульдозером. Машины используют в комплекте или самостоятельно.

Уплотненный слой снега на проезжей части образуемый в рез-те движения авто удаляют автогрейдерами, бульдозерами, при этом на отвале рекомендуется укреплять зубчатые концы. После окончания очистки гребёнки удаляют проходами обычного автогрейдера.

Вопрос № 30 Методы борьбы с зимней скользкостью

Борьба с зимней скользкостью

Мероприятия по борьбе с зимней скользкостью делят на 3 вида :

1. Профилактическая обработка покрытия химическими материалами.

2. Плавление снежноледяных отложений с помощью твердых или жидких химических материалов.

3. Россыпь по обледенелому покрытию фрикционных материалов.

Борьбу с зимней скользкостью начинают с участков где наибольшая вероятность возникновения аварийных ситуаций. К ним относят :

1. Подъёмы, спуски с большими уклонами

2. Участки в пределах населенных пунктов.

3. Места возможного скопления людей

4. Участки с кривыми малых радиусов

5. Участки с необеспеченной видимостью

6. ИССО

При химическом способе борьбы применяются твёрдые и жидкие хлориды, наиболее эффективно применение хлоридов в чистом виде без смешения с фрикционными материалами. и местных жидких хлоридов в виде рассолов высокой концентрации солей.

Для борьбы с зимней скользкостью используют следующие виды хлоридов :

1. Хлористый натрий в виде поваренной соли.

2. Соли сильвинитовых отвалов.

3. Хлористый кальций в виде чешуированного продукта содовых заводов ( наибольший эффект )

4. Жидкие хлориды делят на одно и много ..... используют в виде промышленных рассолов и природных рассолов.

Нормы распределения :

Нормы распределения противогололёдных материалов определяются по количеству активного вещества гр/м2, при 1 мм осадков в пересчете на воду 1 кг отложений на 1 м2. Нормы распределения зависят от вида снежно-ледяных отложений от температуры воздуха, и от содержания от содержания основного вещества в реагенте

По виду снежно-ледовых отложений при определении нормы расхода хлоридов различают отложения в виде снега и в виде льда. Норма расхода для льда в 2-2.5 раза выше, чем для снега. По виду основного реагента различают противогололедный материал на основе хлористого натрия, и хлористого кальция. Норма расхода для мат-ов на основе хлористого кальция на 30-50% больше чем хлористого натрия.

Норма расхода определяется в ВСН 20-87 И ВСН 24-88. В каждом конкретном случае перед началом обработки АД противогололёдными материалами ответственный за данный вид работ должен определить норму расхода мат-ла и установить её в качестве задания водитель. соответствующего механизма.

Норма расхода опр-ся на основе измерения толщины снежных отложений и определения плотности.

Противогололёдный материал распределяется дисковым распределителем. Норма распределения регулируется путем выбора данной частоты вала. Материал должен равномерно распределятся по площади проезжей части и не попадать за её пределы.

Нельзя проводить работы по борьбе с зимней скользкостью при температуре воздуха ниже температуры замерзания применяемого хим. реагента. это -20-25 градусов.

Общее количество противогололёдных материалов распределяемого в течении зимы не должно превышать кол-во безопасного с экологической точки зрения. Безопасное количество химического реагента установлено для 2 ДКЗ - 2 кг/м2 для 3 ДКЗ - 1.5 кг/м2. При фрикционном способе борьбы с зимней скользкостью в качестве противогололёдного материала применяют песко-соляную смесь - ПСС, в соотношений 10 к 90 или 20 к 80 в %. Могут применяться песок, шлак и другие местные материалы при соблюдении следующих условий :

1. Каменные материалы не должны содержать пылеватых и глинистых частиц.

2. Мах размер не более 5 см.

Вопрос № 31 Борьба с наледями

Наледи на АД, могут образовываться в виде натёков льда, либо в виде грунта. Различают наледи :

1. Речные, возникают в местах перехода через водотоки.

2. Косогорные, кот. возникают при подрезкой косогора выемкой или полувыемкой - подземные воды.

Методы борьбы

На участках с наледями, прекращающими свою деятельность в 1 половине зимы, при уклоне местности в сторону АД < 50 %,, в районах с неоднозначным снежным покровом и небольшим количеством осадков - применяют снежные валы и переносные щиты, ими загораживают ЗП, и отверстия водопропускных труб. Снежные валы устраивают с верховой стороны дороги, при этом собирают снег в вал с полосы шириной 5-15 метров, первоначальная высота вала не менее 0.5 метров, по мере роста наледи вал наращивают.

В районах с большим количеством осадков и значительным снежным покровом, на косогорных участках устраивают отвод воды, создающей наледь, по утепленным канавам. Сечение канав 20на30 уклон 50-70 %.

Для предотвращения образования наледи в долинах рек углубляют и выравнивают русла и осушают местность м помощью поверхностного водоотвода.

На участках систематического образования наледи рекомендуют устраивать постоянные задерживающие валы из недренирующего мат-ла, высотой 1-2 метра, поперек потока воды на расстояние не ближе 5 метров от дороги. Для облегчения остановки наледей на крутых откосах и выемках рекомендуется откосы выемок с нагорной стороны уполаживать до 1: 3

Вопрос № 32 Работа по содержанию земляного полотна и водоотвода в ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД. Работы по содержанию дорожных одежд в весенний период.