Способы борьбы с зимней скользкостью

Зимнее содержание автомобильных дорог.

Особенности проезда по автомобильной дороге зимой.

Зимний период в России весьма продолжительный. На преобладающей части страны зимние осадки в основном выпадают в виде снега с образованием устойчивого снежного покрова, погодные условия зимнего периода суровы, они характеризуются низкой температурой воздуха, высокой скоростью ветра при метелях, большой частотой и длительностью метелей, низкие температуры способствуют большой подвижности снежного покрова, поэтому метели переносят огромное количество снега.

Снегопады, метели и лавины образуют на дорогах снежныеотложения. При соответствующих погодных условиях зимой на дорогах появляются ледяные отложения разной толщины и структуры.

В зимний период часты туманы. Помимо обычных туманов, образующихся при встрече холодного и теплого атмосферных фронтов, зимой в районах с устойчивыми низкими отрицательными температурами возникают морозные туманы, которые держатся по 5-8 суток и более. Видимость при таком тумане не превышает 100 м., а в отдельных случаях ограничивается 10 м.

При снегопадах и метелях по мере накопления снега на покрытии скорость автомобилей сначала снижается, а потом движение прекращается совсем.

В России максимальный дорожный просвет у автомобилей ограниченной проходимости составляет у грузовых автомобилей -220...300, у легковых - 170...210 мм. У автомобилей повышенной проходимости дорожный просвет 300...400, у легковых - 220...260 мм. При погружении автомобилей в рыхлый снег на глубину 1,5 дорожного просвета и более движение становится невозможным.

Снежные отложения, образующиеся при снегопадах и метелях имеют разную толщину и плотность. Наименьшая толщина отложений бывает при спокойных (без ветра) снегопадах.

Свежевыпавший снег недолго остается в рыхлом состоянии. Под влиянием колебаний температуры и под действием собственной массы снег оседает и плотность его повышается. Кроме того, в результате внутренних процессов снег, пролежавший некоторое время на дороге, превращается в твердую трудноразделимую массу. Если уплотнение снега происходило без надлежащего выравнивания, поверхность дороги покрывается снежными ухабами, а движение автомобилей по ней возможно лишь с малой скоростью вследствие сильной тряски.

Образование ледяных отложений на поверхности дороги создает для автомобильного движения не меньшие трудности. При гололедице дорога становится скользкой, возрастает длина тормозного пути и увеличивается опасность заноса автомобилей вследствие уменьшения коэффициента сцепления шин с дорогой.

Основная задача зимнего содержания - обеспечение бесперебойного, безопасного и удобного проезда автомобилей со скоростями, установленными для данной категории с одновременным поддержанием дороги в сохранности и благоустроенном состоянии. При этом необходимо максимально облегчить, ускорить и удешевить борьбу со снегом и льдом на дорогах. первоочередное внимание должно уделяться предупредительным мерам - недопущению образования на проезжей части снежных и ледяных отложений или скорейшему их удалению.

Проезжую часть следует очищать от снега и льда, не допуская повреждения покрытий снегоочистителями. С дорог, имеющих усовершенствованные покрытия, а также некоторые покрытия переходного типа, снег необходимо удалять полностью с оставлением лишь тонкого выравнивающего слоя на обочинах.. С остальные покрытий снег полностью удалять нельзя. Разрешается оставлять выравнивающий слой толщиной 3-5 см.

В районах с устойчивыми отрицательными температурами без зимних оттепелей или с редкими оттепелями снег иногда не удаляют, а уплотняют на покрытиях с толщиной уплотненного снега от 15 до 40 см иболее в зависимости от интенсивности движения автомобилей. Этого делать не следует. В весенний период накопившийся на покрытии слой снега под действием положительных температур воздуха и солнечной радиации размягчается и теряет прочность. В результате дорога становится непроезжей. Удаление уплотненного слоя снега представляет значительные трудности, и период искусственно созданной распутицы может затянуться, что приведет к большим убыткам. Строительство временных зимних дорог (автозимников) и их содержание методом уплотнения снега широко практикуется в северных районах России. Однако трассы автозимников проходят вне пределов существующих дорог и пользование ими носит сезонный характер. Что касается дорог постоянного пользования (особенно с усовершенствованным покрытием), то снег с них необходимо удалять.

Очищать дороги от снега нужно на всю ширину земляного полотна. Следует поддерживать поверхность дороги в ровном и обтекаемом для снеговетрового потока состоянии. Снежные валы, образующиеся при очистке, необходимо полностью удалять или разравнивать за бровкой земляного полотна.

Факторы, влияющие на трудность зимнего содержания дорог.

Под трудностью зимнего содержания следует понимать суммарную характеристику условий, в которых приходится вести борьбу со снегом ильдом на дорогах, чтобы обеспечить бесперебойный проезд зимой. От трудности зимнего содержания зависит потребность в затратах труда, материалов, энерго- и машиноресурсов, денежных средств на содержание дорог зимой. В свою очередь, трудность зимнего содержания зависит от большого количества факторов, которые можно объединить в три основные группы: природно-климатические, проектно-строительные и эксплуатационные.

Метеорологические факторы - это продолжительность периода зимнего содержания дорог, метелевый режим, ветровой режим, температурный режим, количество и вид осадков, высота снежного покрова.

Часть информации об этих факторах содержится в метеорологических справочниках, часть может быть определена расчетом по данным гидрометеослужбы, а часть определяется путем специальных измерений.

От продолжительности периода зимнего содержания дорог зависят общий объем работ, их организация и суммарная величина материальных и денежных затрат на борьбу со снегом и льдом на дорогах.

Метелевый режим в существенной мере определяет возможности образования снежных заносов на дорогах, их объем и характер.

Ветровой режим - основной метеорологический фактору влияющий на снегазаносимость дорог. При ветрах, дующих вдоль дорог или под малыми углами к ним, снежные заносы образуются значительно реже, чем при ветрах, направление которых составляет ^направлением дорог прямой или близкий к нему угол. Ветры, имеющие высокую скорость, переносят много снега, вызывают опасность поломки снегозащитных устройств и затрудняют выполнение работ по снегоборьбе.

Температурный режим определяет состояние снежного и ледяного покрова, условия работы машин и водителей. В районах, где зимой устойчиво держатся отрицательные температуры, снег обычно бывает сухим и сыпучим.

Колебания температуры могут вызывать превращение снежных отложений в ледяные или привести их к таянию.

Низкие температуры отрицательно влияют на работу тормозной системы, снижают упругость резиновых частей, ускоряют их износ, вызывают образование льда на ветровых стеклах и видовых зеркалах. Работоспособность водителей при низких температурах падает, организм постепенно охлаждается даже при наличии теплой одежды, снижается выносливость мышц, повышается нервное напряжение и утомляемость.

От количества и интенсивности зимних осадков зависят состояние дорог и условия работы рабочих и машин. При большой интенсивности выпадения осадков ухудшается видимость (иногда до нескольких метров). Рыхлый слой снега вызывает снижение скоростей, ледяной слой снижает коэффициент сцепления.

Высота снежного покрова влияет на снегозаносимость дорог. Снежный покров, накапливаясь на местности, по которой проложена дорога, сглаживает рельеф местности, как бы создавая новый рельеф.

Растительность, как правило является фактором уменьшающим трудность снегоборьбы. Деревья и кустарники тормозят воздушный поток, гасят его скорость и препятствуют переносу снега.

Растительность также способствует сползанию снега со склонов под действием силы тяжести.

Виды зимней скользкости.

Все отложения снега и льда на покрытии можно подразделить на 4 вида: стекловидный лед, зернистый лед, твердый снег, рыхлый снег.

Стекловидный лед- это прозрачная стекловидная корка льда плотностью 0,7...0,9 г/ куб. см. и толщиной до 3 мм.

Относится к наиболее опасному виду. Коэффициент сцепления шин автомобиля со стекловидным льдом 0,08-0,15.

Этот вид зимней скользкости образуется в случае выпадения дождя при отрицательной температуре, замерзания жидких атмосферных осадков при быстро наступившей оттепели (если земля не прогрелась) или при похолодании.

Зернистый лед- имеет зернистое строение, шероховатую поверхность и включения воздушных пузырьков.

Этот наиболее редкий вид отложений имеет матово-белый цвет, неравномерную толщину (до 10 мм) и плотность 0,5...0,7 г/куб.см. Образуется в основном при плотном тумане с ветром, когда температура воздуха колеблется около 0 градусов.

Твердый снег (снежно-ледяной накат) - это самый распространенный вид отложений на проезжей части дороги.

Коэффициент сцепления 0,2...0,25, толщина колеблется в широких пределах, плотность 0,3...0,6 г/куб.см.

Рыхлый снег- это снежный слой, образующийся во время слабых и умеренных снегопадов в безветренную погоду. Плотность 0,06...0,2 г/куб.см.

Рыхлый снег может быть сухим, влажным и мокрым. С повышением влажности воздуха плотность его растет.

При содержании влаги более 20 % снег не поддается уплотнению, сохраняясь в виде мокрой кашицевидной массы. В остальных случаях на дороге неизбежно образуется накат.

Способы борьбы с зимней скользкостью.

Способы борьбы с зимней скользкостью подразделяются на 3 вида:

1) химический;

2) фрикционный; 3)тепловой.

Химический способзаключается в использовании в качестве противогололедного материала химических веществ. Эти вещества обладают способностью плавить лед при широком диапазоне отрицательных температур.

Наиболее пригодными для борьбы с зимней скользкостью являются соли хлористого натрия NaCl (поваренная соль), кальция (СаС12) и смесь

хлористого натрия и хлористого кальция (пропорции 92:8 или 88:12), которые используются в твердом и жидком виде. Также используется хлористый кальций фосфатированный (ХКФ).

Количество материала, распределенного на дороге зависит от физико-химических свойств вещества, температуры воздуха, объема снежных отложений.

Фрикционный способзаключается в рассыпке по поверхности дороги фрикционного противогололедного материала. Таким материалом является, например, песок, высевки каменных материалов или шлак.

Этот метод имеет ряд существенных недостатков:

- требуется большое количество пескоразбрасывателей;

- необходимо производить большие объемы работ по заготовке и распределению материалов;

- при интенсивном движении автомобилей с большой скоростью фрикционные материалы быстро смещаются с проезжей части дороги к обочине.

Эффективность борьбы с зимней скользкостью фрикционным способом несколько повышается при введении в фрикционный материал хлоридов в твердом и жидком виде (8-10 % от массы песка).

Без добавок хлоридов фрикционные материалы могут периодически применяться на дорогах с низшими и переходными типами покрытий.

Тепловой способзаключается в применении стационарных систем и устройств, обеспечивающих обогрев покрытия.

Также могут применяться самоходные тепловые машины, принцип действия которых основан на использовании горячих выхлопных газов газотурбинных двигателей.

Конструкция нагнетательных устройств и систем подразделяется на два типа:

-с глубинным обогревом;

-с поверхностным обогревом.

Глубинный обогревпроизводится при помощи системы трубопроводов или электронагревательных тепловых линий, которые укладываются на глубине 30-50 мм от поверхности покрытия.

В качестве теплоносителя применяется горячая вода, нагретый воздух, различные жидкости с низкой температурой замерзания и электроэнергия.

Недостатки метода:

-усложняется технология строительства дорог;

-увеличиваются затраты на материалы;

-при применении в качестве теплоносителя воды или пара возможна коррозия металла труб или их разрыв при замерзании воды.

В силу этих недостатков тепловой способ не нашел широкого распространения. Этот метод используется ограниченно в основном в городских условиях и, в частности, для обогрева ступеней подземных переходов.