3. Формирование навыков практического использования теоретических знаний по дисциплине

3.1 Лабораторная работа №1 «Зимнее содержание автомобильной дороги»

Введение.

Зимний период года является самым сложным для эксплуатации дорог и организации движения. Зимний период, продолжительность которого достигает 260 суток в условиях Тюменского Севера, характеризуется короткой светлой частью суток, низкой температурой воздуха, снегопадами и метелями, формирующими снежные отложения, а также зимней скользкостью.

В связи с этим зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий , включающих защиту дорог от заносов, их очистку от снега, борьбу с зимней скользкостью. Дорожная служба должна обеспечивать высокий уровень зимнего содержания, основными показателями которого являются: ширина чистой дороги от снега и льда; толщина слоя рыхлого снега на поверхности, накапливающегося с начала снегопада или метели до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин; толщина уплотненного слоя снега (снежного наката) на проезжей части и обочинах; сроки очистки дороги от снега, ликвидации гололеда и зимней скользкости.

Цель работы.

Закрепить знания об особенностях зимней эксплуатации автомобильных дорог и городских улиц. Ознакомиться с методами организации снегоочистки, а также борьбы с зимней скользкостью.

Содержание и порядок проведения работы.

1. Изучить методику расчета количества машин для патрульной снегоочистки в зависимости от зоны трудности снегоборьбы;

2. Ответить на контрольные вопросы;

3. Получить вариант задания у преподавателя;

4. Согласно варианту задания рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки и потребность в солераспределителях и пескоразбрасывателях для конкретного участка дороги.

Организация патрульной снегоочистки.

Все снегозащитные средства делят на две группы: снегозащитные устройства и снегозащитные насаждения. В свою очередь, снегозащитные устройства делят на снегозадерживающие устройства, устройства снеговыдувающего или снегопередувающего действия.

К снегозадерживающим устройствам относят: снегозадерживающие заборы, снежные траншеи, стенки и валы, каменные стены, изгороди и щиты из различных материалов. Действие заборов снегопередувающего действия основано на увеличении скорости снеговетрового потока в момент его прохождения над дорогой, что предотвращает на ней образование снежных заносов.

Наиболее эффективным и надежным средством защиты дорог от снежных заносов являются снегозащитные насаждения. Придорожное лесоразведение решает одновременно несколько задач: снегозащиту, ветрозащиту, оздоровление и улучшение ландшафта, уменьшение уровня шума, поглощение загрязнителей атмосферы, возобновление потерь кислорода, предохранение земляного полотна и придорожных земельных участков от последствий водной эрозии.

Нельзя поддерживать автомобильную дорогу в бесснежном состоянии с помощью одних только снегозащитных средств. Как бы тщательно ни была ограждена дорога снегозащитой, снег попадает на нее при снегопадах и метелях. Поэтому одним из важнейших видов работ по зимнему содержанию автомобильных дорог является очистка их от снега.

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

Патрульной снегоочисткой называются систематические проезды (патрулирование) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени пока продолжается метель или снегопад. При систематических проездах снегоочистительных машин через короткие промежутки времени снег не успевает накопиться на дорожном полотне, и дорога постоянно поддерживается в ровном и обтекаемом состоянии. В зависимости от скорости накопления снега на дорожном полотне и ширины проезжей части можно так рассчитать количество снегоочистительных машин, что образующиеся снежные отложения будут удалены в самом начале их формирования.

При организации патрульной снегоочистки на автомобильных дорогах в первую очередь необходимо знать допустимое время снегонакопления или продолжительность снегоудаления, т.е. время, через которое патрульный снегоочиститель должен повторять проход по одному месту, чтобы не допустить снегонакопления на дороге слоем толщиной больше допустимого.

Допустимое время снегонакопления определяют для снегопада расчетной интенсивности. За расчетное допустимое время между проходами снегоочистительных машин принимают меньшее из этих значений.

Допустимое время снегонакопления в период снегопада определяют по формуле:

(1)

Где: h_доп - максимально допустимая толщина слоя рыхлого снега на поверхности проезжей части, мм;

у_с - плотность свежевыпавшего снега. Принимают 0,1 г/см³;

у_в - плотность воды. Принимают 1 г/см³

i_p - интенсивность расчетного снегопада, мм воды/ч,

Для определения интенсивности расчетного снегопада сначала вычисляют эти интенсивности для каждого зимнего месяца по формуле, i мм воды/ч:

(2)

Где: q _i - количество осадков за рассматриваемый месяц зимнего периода, мм вода;

n - количество снегопадов или число дней со снегопадами в каждый месяц;

t_сн - средняя продолжительность снегопада, ч.

Среднюю продолжительность снегопада принимают по данным климатических справочников. При отсутствии данных принимают равной 8-9 часов.

Из всех полученных значений интенсивности снегопада за расчетную принимают наибольшее.

После этого в зависимости от принятой периодичности снегоудаления t_c и необходимого количества проходов снегоочистителя по ширине дороги n определяют потребное количество плужных снегоочистителей А_п на 100 км дороги.

Число машин для патрульной снегоочистки может быть определено по формуле:

(3)

Где: L - длина участка обслуживаемой дороги, км;

n - число проходов снегоочистителей, необходимых полной уборки снега с половины дорожного полотна (зависит от категории дороги и составляет: для I категории - 5, для II- III категории - 3, для IV-V категории - 2);

V_p - рабочая скорость снегоочистителя, км/час;

K_u - коэффициент использования машин в течение смены, который принимается 0,7;

t_u -время между проходами плужных снегоочистителей, ч.

t_u = h_д / t_{н ,} ч (4)

h_{д -} допустимая толщина снега, накопившегося на покрытии,

см;

t_н - интенсивность накопления снега на покрытии, см.

Допустимая толщина снега на покрытии принимается для дорог федерального значения 3 см, а для дорог местного значения - 5 см.

Интенсивность накопления снега на дороге может быть определена непосредственными наблюдениями, проводимыми дорожной службой, или рассчитана по данным метеослужбы.

Для приближенных подсчетов можно воспользоваться табл. 3.1, где приведены данные о расчетном времени между проходами снегоочистителей t_H, определенном исходя из интенсивности снегонакопления в зонах различной трудности снегоборьбы.

Таблица 3.1

Время между проходами снегоочистителей

Зона трудности снегоборьбы	Характеристика дорог			Расчётное время между проходами снегоочистителей tн , ч
	По зависимости	По значению
1	2	3		4
2	Заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные		6,6 7,6
	Незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные		7,3 8,5
Продолжение таблицы 3.1
1	2	3		4
3	Заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные		4,3 4,9
	Незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные		4,8 6,1
4	Заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные	3,4 3,8
5	Незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные	4,1 4,7
	Заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные	2,8 3,3
6	Незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные	3,5 4,8

Примечание. К незаносимым отнесены участки дорог, проходящие по незаносимым насыпям, глубоким незаносимым выемкам и лесным массивам, к заносимым - все участки дорог, расположенные в открытой местности и подвергающиеся снежным заносам. Принято, что все участки ограждены снегозащитой.

Организация борьбы с зимней скользкостью на проезжей части.

Зимняя скользкость включает в себя все виды снежно-ледяных образований на поверхности дороги, приводящие к снижению коэффициента сцепления: различные виды естественного обледенения, которые в метеорологии объединяют понятием гололедицы, и искусственное обледенение в виде снежного наката. Все отложения снега и льда можно подразделить на следующие четыре вида: стекловидный лед, зернистый лед, твердый лед, рыхлый снег.

На практике наиболее эффективным считают способ борьбы с зимней скользкостью путем распределения твердых или жидких противогололедных реагентов. На дорогах низких категорий чаще применяются пескосоляные смеси, а на дорогах со свежеуложенным цементобетоном и мостах применяется россыпь фрикционных материалов.

Для расчета потребности в материалах по метеоролоческим данным за 10 и более лет, предшествующих планируемой зиме, определяют:

- расчетное количество гололедов за зиму, как среднеарифметическое из рассматриваемых зим;

- расчетное количество снегопадов с интенсивностью 3 мм воды в сутки и более, как среднеарифметическое из всех зим.

При решении вопросов организации борьбы с зимней скользкостью приходится определять потребность в солераспределителях и пескоразбрызгивателях:

(4)

Где: M₁₀₀ - потребность в распределительных машинах на 100 км дороги;

T - время, в течение которого нужно устранить зимнюю скользкость, ч;

a - норма распределения, т/1000 м²;

b - ширина распределения, м;

G - грузоподъемность распределителя, т;

t_n - время погрузки распределителя, ч;

L_c - расстояние между базами хранения материалов, км;

Vпр - скорость распределителя во время пробега, км/ч;

Vрос _- скорость при россыпи, км/ч.

Контрольные вопросы.

1. Дать определение патрульной снегоочистке дороги.

2. Каким образом определяется допустимое время снегонакопления?

3. Какие участки дорог относятся к заносимым?

4. Дать определение существующим видам зимней скользкости.

5. Выделить основные методы борьбы с зимней скользкостью.

Варианты заданий.

1) Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги общегосударственного значения протяженностью 100 км с среднесуточной интенсивностью движения 6500 авт/сут. Дорога находится во второй зоне снегоборьбы на открытом участке местности.

2) Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги общегосударственного значения протяженностью 50 км с среднесуточной интенсивностью движения 2300 авт/сут. Дорога находится в третьей зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

3. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги районного значения протяженностью 70 км с среднесуточной интенсивностью движения 1020 авт/сут. Дорога находится в четвертой зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

4. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги федерального значения протяженностью 50 км с среднесуточной интенсивностью движения 7800 авт/сут. Дорога находится во второй зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.

5. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги местного значения протяженностью 100 км с среднесуточной интенсивностью движения 390 авт/сут. Дорога находится в третьей зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

6. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги областного значения протяженностью 50 км с среднесуточной интенсивностью движения 1980 авт/сут. Дорога находится в пятой зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.

7. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги краевого значения протяженностью 80 км с среднесуточной интенсивностью движения 1050 авт/сут. Дорога находится в четвертой зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

8. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги местного значения протяженностью 50 км с среднесуточной интенсивностью движения 420 авт/сут. Дорога находится в шестой зоне трудности снегоборьбы и окружена насыпями.

9. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги общегосударственного значения протяженностью 100 км с среднесуточной интенсивностью движения 4650 авт/сут. Дорога находится во второй зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

10) Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги областного значения протяженностью 90 км с

среднесуточной интенсивностью движения 930 авт/сут. Дорога находится в третьей зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.

11. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги общегосударственного значения протяженностью 150 км с среднесуточной интенсивностью 3120 авт/сут. Дорога находится во второй зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.

12. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги федерального значения протяженностью 120 км с среднесуточной интенсивностью 6310 авт/сут. Дорога находится во второй зоне трудности снегоборьбы и проходит по лесному массиву.

13. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги краевого значения протяженностью 60 км с среднесуточной интенсивностью 1120 авт/сут. Дорога находится в третьей зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.

14. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги местного значения протяженностью 70 км с среднесуточной интенсивностью 860 авт/сут. Дорога находится в четвертой зоне трудности снегоборьбы и окружена насыпями.

15. Рассчитать количество машин для патрульной снегоочистки участка дороги общегосударственного значения протяженностью 120 км с среднесуточной интенсивностью 4500 авт/сут. Дорога находится во второй зоне трудности снегоборьбы на открытом участке местности.