Факторы, влияющие на состав работ и трудность зимнего содержания дорог

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

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

Часть информации об этих факторах содержится в метеорологических справочниках, часть может быть определена расчетом по данным гидрометеослужбы, а часть определяют 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. В метеорологических справочниках даются сведения о датах установления и схода устойчивого снежного покрова, которые можно приближенно считать началом и концом периода зимнего содержания дорог.

Метелевый режим в существенной мере определяет возможности образования снежных заносов на дорогах, их объем и характер. Гидрометеостанции ведут наблюдения за метелями, и по их данным можно установить общее число часов метелей за зиму, вид и продолжительность отдельной метели, скорость ветра, длительность межметелевых промежутков.

От общей продолжительности метелей за зиму и скорости метелевых ветров зависит важнейшая характеристика - объем снегопереноса - общее количество снега, переносимого метелями в течение зимнего периода в данной местности. Некоторая часть снега задерживается различными препятствиями (растительность, неровности рельефа, населенные пункты). Остальная часть, называемая объемом снегоприноса, поступает к дорогам.

Важно знать максимальную продолжительность одной метели, а также частоту метелей и длительность межметелевых промежутков. Большинство работ по снегоборьбе трудно, а порой и невозможно выполнять во время метели. К таким работам, например, относится перестановка щитов. Если метели длительные и интенсивные, щиты могут быть полностью занесены снегом, прежде чем их сумеют переставить. Поэтому при выборе типа снегозащитных устройств надо учитывать характер метелевого режима в данной местности. Частота и продолжительность метелей влияют также на объем и сроки снегоочистительных работ. Чем короче промежутки между метелями, тем выше должен быть темп работ по уборке снега с дороги, перестановке щитов, прокладке снегозащитных траншей и проведению других мероприятий, обеспечивающих надлежащее состояние дороги к началу новой метели.

От вида метели (низовая, верховая или общая) зависят степень снегозаносимости дорог и характер работы снегозащитных устройств. Поэтому данные о соотношении различных видов метелей необходимо учитывать при назначении мероприятий по снегоборьбе. Например, снег, приносимый низовыми метелями, почти полностью задерживается достаточно емкими снегозащитными линиями, тогда как при верховых и общих метелях на дорогу, огражденную защитой или даже находящуюся в лесу, попадает много снега, выпадающего из облаков.

Скорость накопления снега на дороге и у защит, а также условия работы рабочих и водителей снегоочистительных машин зависят от интенсивности метелей. Чем больше интенсивность метелей, тем чаще приходится совершать проходы снегоочистительными машинами и переставлять средства снегозащиты кроме того, при интенсивной метели резко ухудшается видимость, что снижает производительность работ.

Ветровой режим - основной метеорологический фактор, влияющий на снегозаносимость дорог. При ветрах, дующих вдоль дорог или под малыми углами к ним, снежные заносы образуются значительно реже, чем при ветрах, направление которых составляет с направлением дорог прямой или близкой к нему угол. Ветры, имеющие высокую скорость, переносят много снега, вызывают опасность поломки снегозащитных устройств и затрудняют выполнение работ по снегоборьбе. Подробные сведения о скоростях и направлениях ветров имеются в региональных справочниках гидрометслужбы.

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. Так, где температура воздуха зимой часто колеблется, порой приближаясь или поднимаясь выше 0° С, а затем снижается, достигая низких значений, снег постоянно становится вязким, влажным, затем твердым смерзшимся и даже обледенелым. Одновременно изменяются его физико-механические свойства (плотность, твердость, сопротивление сдвигу и резанию), что, в свою очередь, отражается на трудности разработки снеж­ных отложений снегоочистительными машинами.

Колебания температуры могут вызвать превращение снежных отложений в фирновые и ледяные или привести к их таянию. От температуры воздуха зависят, кроме того, состоя­ние и толщина ледяного покрова на переправах, а также ход наледных процессов в районах с суровым климатом.

Температурный режим оказывает непосредственное влия­ние на машины, используемые для зимнего содержания дорог, и на их водителей. Низкие зимние температуры отрицательно влияют на работу тормозной системы, снижают упругость ре­зиновых частей, ускоряют их износ, вызывают образование льда на ветровых стеклах и видовых зеркалах и т.д. Работо­способность водителей машин при низких температурах пада­ет, организм постепенно охлаждается даже при наличии теп­лой одежды, снижается выносливость мышц повышаются нервное напряжение и утомляемость.

От количества и интенсивности зимних осад­ков зависят состояние дорог и условия работы рабочих и ма­шин. Важно также знать вид садков, общую толщину слоя, накопившегося на дороге, интенсивность накопления. Рыхлый слой снега, образующийся при снегопадах, вызывает сниже­ние скорости автомобилей, а ледяной слой, возникающий на покрытиях при гололедице, снижает коэффициент сцепления шин с дорогой и ухудшает безопасность движения. При большей интенсивности выпадении осадков ухудшается видимость (иногда до нескольких метров).

Высота снежного покрова влияет на снегозаносимость дорог. Снежный покров, накопляясь на местности, по которой проложена дорога, сглаживает неровности рельефа, создавая как бы новый рельеф. При большой высоте снежного покрова поверхность дорожного полотна, построенного без учета тре­бования снегоборьбы, может оказаться ниже прилегающей снежней поверхности. В данном случае дорога как бы распо­лагается в выемке из снега, что служит причиной снежных заносов.

Рельеф местности оказывает сильное и разнохарактерное влияние на трудность зимнего содержания дорог. Возвышенности и понижения рельефа воздействуют на обтекающий их снеговетровой поток, вызывая местные изменения направле­ния потока, повышая или снижая его скорость. Над вершина­ми возвышенностей скорости потока значительно выше, чем в понижениях рельефа. Изменение скорости влияет на измене­ние насыщенности потока снегом. С возвышенностей снег сдувается, а в пониженных местах накапливается, в связи с чем распределение снежного покрова в горной и холмистой местностях весьма неравномерно. В горах снежные лавины совершенно меняют условия зимнего содержания дорог и со­став выполняемых работ. На равнинах снежный покров зале­гает равномерно, но снег переносится на значительные рас­стояния, и метели полностью реализуют свою транспорти­рующую способность.

Независимо от географического положения дорог высота над уровнем моря существенно влияет на погодно­климатические условия, в которых ведется зимнее содержа­ние. Особенности плана трассы, продольный и поперечный профили дорог в горных условиях затрудняют снегоборьбу. Большое количество кривых с малыми радиусами снижает производительность снегоочистительных машин. На крутых поворотах скорость снегоочистителей снижается из-за увели­чения сопротивления качению колес, движению гусениц и ра­бочего органа, а также из-за необходимости большой точно­сти управления машинами при ограниченной видимости до­роги,

Продольный я поперечный профили дороги во многом определяют условия работы и производительность снегоочистительных машин. Сопротивление движению снегоочисти­тельных машин на подъеме прямо пропорционально величине продольного уклона. При больших продольных уклонах ма­шин сдвигающего действия (плужных снегоочистителей) становится малоэффективной, так как вследствие снижения ско­рости на крутых подъемах уменьшается дальность отбрасыва­ния снега и резко подает производительность машин. На затяжных подъемах при уклонах 6...7% и более применение автомобильных плужных снегоочистителей нецелесообразно.

Поперечники земляного полотна дорог зависят от рельефа местности, особенно в горах. Выделяются три основных варианта прокладывания трассы в горных районах: по дну долины или ущелья на некотором расстоянии от подножья склона, по склону, по водоразделу. Во всех этих вариантах свои особен­ности имеют и поперечный профиль, и технология снегоочи­стки. В первом случае дорога обычно идет по насыпи, при­чем условия снегоочистки сходны с условиями в районной местности - снег можно сдвигать в обе стороны от дороги и по мере его накопления образуются снежные валы. На скло­нах дорога чаще всего проходит в полувыемке-полусыпи. Снег целесообразно сдвигать только в одну сторону к обрывистому спуску. На водоразделах обычно с обеих сторон дороги име­ются крутые обрывы, в сторону которых и можно сбрасывать снег.

В горах работа снегоочистительных машин затрудняется тем, что вследствие меньшей плотности воздуха резко снижа­ется мощность двигателей из-за ухудшения наполнения ци­линдров горючей смесью. Работа водителей машин на горных дорогах осложняется недостаточным содержанием кислорода в воздухе, что снижает работоспособность и вызывает другие отрицательные последствия.

Растительность, как правило является фактором, уменьшающим трудность снегоборьбы. Деревья и кустарники тормозят воздушный поток, гасят его скорость и препятст­вуют переносу снега. В местности, покрытой сплошным мас­сивом леса, переноса снега вообще не происходит. Даже если местность покрыта отдельными рощами и дубравами, перенос снега может быть интенсивным, но не настолько, как на без­лесной равнине. Мелкий кустарник задерживает снег, пока не отработается, а затем перенос снега происходит беспрепятст­венно.

Растительность препятствует не только переносу снега ветром, но и сползанию его с крутых горных склонов под действием силы тяжести. Поэтому облесение склонов являет­ся одним из способов защиты дорог от лавин.

Помимо природно-климатических факторов, трудность зимнего содержания зависит также и от того, как по­строена и эксплуатируется дорога. Например, в горных условиях на правильно запроектированных участках дорога нередко бывает так хорошо защищена от ветра прилегающими возвышенностями, что совсем не страдает от заносов, а на неправильно запроектированных участках ветер может выносить из ущелий на дорогу большие массы снега. Неудач­ный выбор поперечного профиля также может привести к то­му, что на дороге будут постоянно образовываться снежные заносы. Поэтому потребность в затратах труда, материальных ресурсах и денежных средствах на зимнее содержание в пе­риод эксплуатации дороги в значительной мере зависит от правильности решений, принятых при ее проектировании. Ор­ганизация и технология работ по зимнему содержанию дорог должны быть глубоко продуманными. Известны многочислен­ные случаи, когда неудачное расположение щитов или снего­защитных насаждений, а также неправильные способы снего­очистки способствовали образованию на хорошо запроектиро­ванных дорогах снежных заносов.