Вопросы климата и погодно-климатических условий в нормативной литературе по нормативным документам

Дорум Н.В.

Проектирование - один из основных этапов, на котором закладываются будущие потребительские свойства дороги. Учету погодно-климатических факторов на этой стадии должно уделяется особое внимание. Основные положения по учету погодно-климатических условий при проектировании дорог нашли свое отражение в том или ином виде в нормативных документах.

Анализ состояния проектного дела в нашей стране показывают, что российские нормы на проектирование имеют самые жесткие технические параметры, и в то же время недостаточно учитывают региональные и погодно-климатические особенности страны.

Вопросы проектирования отдельных конструктивных элементов автомобильных дорог с учетом погодно-климатических факторов достаточно хорошо изучены и подробно изложены в научно-технической литературе. Рассмотрим более подробно учет при проектировании особенностей содержания дорог. На стадии проектирования дороги должна производиться оценка вариантов трассы с учетом эксплуатации дороги в сложных погодных условиях. В проектах новых и реконструируемых дорог необходимо принимать инженерные решения, которые обеспечат безопасность движения в любой период года. К ним относятся: проложение трассы дороги с учетом ее снегозаносимости, обоснованный выбор руководящей рабочей отметки насыпи дороги, обеспечивающей ее незаносимость снегом, решение вопросов инженерного оборудования и обустройства - выбор оптимальных схем снегозащиты для различных участков дорог, расчет необходимого количества техники, материалов, расчет мощности производственных баз, организация связи и т.д. Вопросы организации работ по содержанию автомобильных дорог, и в первую очередь по зимнему содержанию, должны быть также отражены в проектах на строительство или реконструкцию дороги. Отсутствие в проектно-сметной документации раздела организации работ по содержанию автомобильной дороги приводит к необходимости выполнения дополнительных работ по сооружению технологических объектов после передачи дороги в эксплуатацию.

В целях повышения эффективности организации работ по содержанию автомобильных дорог был разработан перечень мероприятий. В документе указывается на необходимость проектирования производственных баз, расчета необходимых ресурсов и организации метеообеспечения при содержании дорог. Обоснованное решение этих задач невозможно без климатологической информации. На основе этой информации при наличии заданного уровня содержания может быть рассчитано количество машин для зимнего содержания, количество противогололедных материалов, цикличность работ по снегоочистке и борьбе со скользкостью, необходимое количество финансовых ресурсов, топлива и т.д. По этим данным может быть построен линейный график зимнего содержания, по которому планируют места размещения производственных баз, их мощность, схемы передвижения техники при производстве работ и места размещения автоматических дорожных метеостанций. Климатические особенности района учитываются на стадии строительства дороги при разработке проектов организации строительства и календарных графиков. При этом учитываются следующие параметры:

- температурный режим, допустимый по технологическим условиям производства работ (Все работы делятся на пять групп, пороговые значения температур воздуха для которых составляют 0, 5, 10, 15 °С. Для расчетов необходимо знать продолжительность периодов с этими значениями температур);

продолжительность весенней и осенней распутицы;

- количество нерабочих дней по метеоусловиям (дни с дождями).

Вся необходимая информация для этих расчетов принимается по климатическим справочникам или по СНиП.

При выполнении строительных и ремонтных работ используются прогнозы погоды общего назначения с данными об осадках, температурном и ветровом режимах. Последние два параметра определяют не только возможность производства работ по погодным условиям, но и возможную дальность возки асфальтобетонной смеси, при укладке которой необходима определенная температура. Таким образом, на сегодняшний день для организации работ по строительству и ремонту автомобильных дорог достаточно имеющейся режимно-справочной информации и прогнозов погоды общего назначения. На этапе содержания автомобильная дорога наиболее подвержена влиянию метеорологических условий, которые определяют безопасность движения, скорость движения транспортных потоков, уровень загрязнения окружающей среды. Значительное влияние оказывают погодные условия на выбор стратегии производства работ для поддержания высоких потребительских свойств дороги.

В связи с появлением жестких требований к уровню содержания дорог для их выполнения необходимы соответствующие ресурсы, как материально-технические, так и информационные. Климатологическая информация необходима для расчета ресурсов на содержание дорог, прогностическая и текущая - для оперативного управления содержанием дорог. При оперативном управлении информация используется для выбора стратегии производства работ, контроля их качества и оплаты выполненных работ. Необходимость обеспечения определенного уровня безопасности движения в любых погодных условиях требует перехода к новым технологиям содержания дорог, направленным на предупреждение и профилактику воздействия неблагоприятных погодных условий на состояние дорог. Этот переход предусматривает изменение требований к метеорологической информации и специализированным прогнозам погоды.

Они должны обладать более высокой степенью детализации, малой заблаговременностью. Кроме того, при прогнозировании необходим учет особенностей дорожных условий и их влияния на температурный режим покрытий, условия снегозаносимости. Для разработки таких прогнозов и предупреждений недостаточно данных наблюдений метеорологических станций. На автомобильных дорогах в состав инженерного обустройства вводят специальные технические средства - автоматические дорожные метеорологические станции. В настоящее время в нашей стране они устанавливаются там, где есть финансовые возможности, понимание важности проблемы и настойчивость руководства.

Влияние погодно-климатических факторов на потребительские свойства автомобильных дорог.

В течение всего срока службы дорога находится под постоянным воздействием транспортных средств и внешней среды. Она подвержена активному воздействию многочисленных природных факторов (замерзание и оттаивание грунтов земляного полотна, сезонные изменения их водно-теплового режима, снежные заносы, обледенение и т.д.) Эти особенности работы автомобильных дорог учитывают уже при их проектировании, чтобы построенные дороги обеспечивали потребителей безопасным круглогодичным проездом с расчетными скоростями движения в течение длительного времени. Погодно-климатические факторы оказывают существенное влияние на надежность и безопасность функционирования автомобильной дороги. Наибольшее влияние они проявляют в зимний период, когда к метеорологическим условиям, неблагоприятным для движения в другие сезоны года, добавляются снежные заносы и зимняя скользкость, отрицательная температура воздуха. К климатическим условиям, оказывающим влияние на потребительские свойства дорог, относятся амплитуда колебания температуры, ее максимальное и минимальное значения, количество осадков, условия их испарения, направление и скорость ветра, мощность снегового покрова, глубина промерзания грунта и т.д. Они ограничивают продолжительность строительного сезона и требуют специальных технологий производства работ, как по ремонту, так и по содержанию дорог для поддержания их потребительских свойств. Воздействие сезонного изменения климатических факторов приводит к снижению прочности дорожных конструкций в весенний период и, как следствие, к ограничению осевых нагрузок для проходящих автомобилей. Постоянное воздействие на дорогу оказывают атмосферные явления в виде выпадающих осадков, метелей, туманов, гололедных отложений. В результате воздействия этих факторов происходит постепенное разрушение конструктивных элементов дороги. Температурный режим характеризуется среднемесячными и экстремальными (максимальными и минимальными) значениями температуры воздуха, датами и частотой перехода температуры воздуха через различные пределы изменения. Он определяет продолжительность 37 различных сезонов года в районе прохождения дороги, технологические процессы по ремонту и содержанию дорог, условия и частоту образования различных видов зимней скользкости, состояние снежного покрова и заносимость дорог метелевым снегом. Если в районе прохождения дороги наблюдается устойчивая отрицательная температура воздуха в зимний период, то там снижается вероятность обледенения дорожных покрытий, однако снег становится более сухим и подвижным, он легко переносится ветром, следовательно, повышается вероятность снежных заносов. В районах с частыми переходами температуры воздуха через 0°С повышается вероятность образования скользкости на покрытии. Температурный режим оказывает воздействие на все потребительские свойства автомобильной дороги. На режимы движения автомобиля оказывает влияние и ветер; причем наиболее опасно сочетание высокой скорости ветра и скользкого покрытия, что может привести в потере устойчивости автомобиля при движении его по открытым участкам дороги. Ветровой режим в основном определяет характер переноса снега при метелях. Среди осадков в зимний период можно отметить снегопады, метели, туманы, жидкие осадки, приводящие к образованию гололедных явлений. Режим выпадения осадков определяет такие процессы, как снежные заносы, снежные и гололедные отложения на дорожных покрытиях, а также дальность видимости. Негативное влияние снежных заносов на потребительские свойства дорог проявляется в уменьшении их пропускной способности из-за снижения скорости движения транспортных средств. Если дорога заносится снегом, то на ней могут возникнуть заторы и перерывы в движении, изменяется ширина проезжей части, снижается коэффициент сцепления колеса с дорожным покрытием. Осадки в зимний период часто приводят к образованию различных видов зимней скользкости, снижению коэффициента сцепления. Основная опасность при движении на скользком обледеневшем покрытии состоит в том, что из-за различий в дорожных условиях скользкость может появиться не на всем протяжении дороги, а на отдельных ее участках. При этом водитель не всегда быстро перестраивается на новые режимы движения. Скользкость и снежные заносы приводят к значительному снижению скорости движения одиночных автомобилей и транспортных потоков, следовательно, к снижению пропускной способности дорог, увеличению стоимости перевозок. Выпадение осадков, образование туманов приводят к ограничению видимости. Это также влечет за собой снижение скорости движения транспортного потока и уменьшение пропускной способности дороги, ухудшается восприятие водителем обстановки пути. В связи с ростом интенсивности движения на дорогах России проблема обеспечения безопасности движения привлекает к себе все большее внимание. В последнее десятилетие одним из основных принципов обеспечения безопасности движения стал приоритет жизни и здоровья граждан, участвующих в дорожном движении, над экономическими результатами хозяйственной деятельности. С учетом этого принципа разрабатываются и утверждаются современные нормативные документы, осуществляются проектирование, строительство и реконструкция автомобильных дорог, а также их ремонт и содержание. При проведении любых мероприятий на автомобильной дороге не допускается снижение уровня безопасности движения. Погодно-климатические факторы оказывают непосредственное влияние на безопасность движения, однако основные элементы плана, продольного и поперечных профилей автомобильных дорог проектируют исходя из условий движения автомобилей в эталонных погодных условиях (табл. 1.1).

Таблица 1.1