Способы защиты дорог от заносов

Все снегозащитные средства делят на две группы: снего­защитные устройства и снегозащитные насаждения.

В свою очередь, снегозащитные устройства делят на два вида (в зависимости от принципа их действия): снегозадерживающие устройства; устройства снеговыдувающего или снегопередувающего действия.

Пока не предложены конструкции насаждений, способст­вующие передуванию снега через дорогу (кроме аллейных по­садок Пандилова). Поэтому к насаждениям применимы объе­диняющий термин - снегозащитные и уточняющий - снегоза­держивающие.

Заносимые участки автомобильных дорог можно защитить от снежных заносов тремя путями: задержать переносимый метелью снег на подступах к дороге и вызвать образование снежных отложений на безопасном для дороги расстоянии: увеличить скорость снеговетрового потока, когда он прохо­дит над дорогой и этим предотвратить образование снежных отложений на дорожном полотне: полностью укрыть дорогу от снега с помощью специальных сооружений. Практическое использование на автомобильных дорогах в достаточных масштабах пока получили только первые два способа защиты от снежных заносов. Третий способ по технико-экономическим причинам распространения не получил, хотя отдельные попытки строительства небольших галерей для за­щиты дорог от снежных заносов были осуществлены на прак­тике.

Наибольшее применение в России нашел способ защиты дорог от заносов путем снегозадержания с помощью искус­ственных устройств или насаждений.

Очистка дорог от снега

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

, ч (9.1)

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

g_с - плотность свежевыпавшего снега. Принимают 0,1 г/см;

g_в - плотность воды. Принимают 1 г/см;

i_p- интенсивность расчетного снегопада, мм воды/ч.

Для определения интенсивности расчетного снегопада сначала вычисляют эти интенсивности для каждого зимнего месяца по формуле

, мм воды/ч (9.2)

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_с и побходимого количества проходов снегоочистителя по ширине дороги и определяют потребное количество плужных снегоочистителей А_п на 100 км дороги.

Число машин для патрульной снегоочистки может быть определено по формуле

, ед (9.3)

где L- длина участка обслуживаемой дороги, км;

n - число проходов снегоочистителей, необходимых для 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;

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

t_u - время между проходами плужных снегоочистителей, ч.

,ч (9.4)

где 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 таблицей 9.1, где приведены данные о расчетном времени между проходами снегоочистителей t_H, определенном исходя из интенсивности снегонакопления в зонах различной трудности снегоборьбы.

Таблица 9.1

Расчетное время между проходами снегоочистителей t_H

Зона труд- ности	Характеристика дорог	Расчетное время между проходами снегоочистителей tu, ч
по заносимости	по значению
	заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	6,6     7,6
незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	7,3     8,5
	заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	4,3     4,9
незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	4,8     6,1
	заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	3,4     3,8
незаносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные Местные	4,1     4,7
5 и 6	заносимые	Общегосударственные, республиканские, краевые и областные. Местные.	2,8   3,3
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.

Основные задачи, которые ставят при снегоочистке, зави­сят от характера снежных отложений, условий, в которых они образуются, и затруднений, создаваемых для движения на дороге. Если метель или снегопад имеют малую интенсив­ность, то обычно ставится задача вообще не допускать накоп­ления снежных отложений, обеспечивая безотлагательное удаление попадающего на дорогу снега. При интенсивном приносе снега избежать накопления отложений не удается и проезд по дороге ухудшается. В этом случае ставится задача не только восстановить первоначальные условия проезда, но и сделать это быстро, чтобы предотвратить возникновение на дороге уплотненного слоя снега, образующегося под колесами проезжающих автомобилей. При значительной интенсивности метелей, когда образуются снежные заносы, имеющие боль­шую толщину и плотность, или при образовании снежных завалов после схода лавин движение по дороге полностью прерывается и первоочередной задачей является восстанов­ление проезда.

Для решения перечисленных задач выполняют следующие виды снегоочистительных работ: патрульная очистка; удале­ние валов; расчистка снегопадных отложений и снежных за­носов небольшой толщины; расчистка снежных заносов зна­чительной толщины; расчистка лавинных завалов. Для каждо­го вида работ применяют соответствующие типы машин и разрабатывают целесообразную технологию. Патрульной очисткой называют систематические проез­ды (патрулирование) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени, пока продолжаются 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. Это даст возможность не только обеспечить хороший проезд, но и свести к минимуму объем снегоочистительных работ.

Очистку следует вести на возможно большей скорости, что способствует увеличению дальности отбрасывания снега. Учитывая это, для патрульной очистки используют плужные автомобильные снегоочистители, так как другие машины (например, автогрейдеры) не могут развивать необходимую скорость, а стоимость их работы высока. При небольшой толщине снежного слоя автомобильные снегоочистители не сдвигают, а отбрасывают снег, распределяя его на полосе, имеющей ширину 4...5 м.

Скорость снегоочистителя зависит от толщины удаляемо­го слоя снега. Например, при испытаниях автомобильного плужного снегоочистителя Д-666 наблюдалась следующая за­висимость скорости от толщины удаляемого слоя:

Толщина снега 0,1 0,2 0,3. Рабочая скорость, км/ч 50 40 35

Опыты показали, что для удаления снега без образования валов необходимо вести очистку со скоростью не менее 30-35 км/ч. Зависимость дальности отбрасывания снега от скорости очистки, плужным автомобильным снегоочистителем приведена ниже (табл. 9.2).

Работа на высокой скорости позволяет не только избегать образования валов, но и значительно повысить производи­тельность снегоочистительных машин, что дает возможность уменьшить численность машинного парка. В зависимости от метелевых условии и ширины дорожного полотна можно при­менять различные схемы очистки как одиночными машинами, так и отрядом снегоочистителей. Применение одиночных ма­шин допустимо в случаях, когда, интенсивность метелей и снегопадов невелика (если толщина снега, накопляющегося на покрытии за 1 ч не превышает 3..5 см). При интенсивных метелях и снегопадах, а также на дорогах с интенсивным движением, где опоздание с уборкой может привести к зака­тыванию снега, работу следует вести отрядом снегоочистите­лей.

Таблица 9.2

Зависимость дальности отбрасывания снега от скорости очистки плужным автомобильным снегоочистителем

Скорость очистителя, км/ч
Наибольшая дальность отбрасывания, м	6,7	9,2	10,2	12,1	12,8	17,0
Расстояние до центра отброшенной массы снега, м	5,1	7,1	8,6	10,1	10,9	14,1

Схемы снегоочистки (рис. 9.2) выбирают исходя из со­ображений минимума перемещений снега и с учетом направ­ления ветра при метелях. При работе отрядом одноотвальных снегоочистителей наиболее часто перемещают снег от оси до­роги к обочинам (рис. 9.2, а). Следующая схема (рис. 9.2, б) идентична первой, но отличие в том, что на обочине дороги имеются карманы для складирования снега. Ближнюю к обочине машину снабжают боковым крылом, что увеличивает дальность от­брасывания снега и позволяет разравнивать небольшие валы, если они образуются у края полосы расчистки. В местности с интенсивными метелями, где на дорогах регулярно образу­ются снежные косы и переметы, в состав отряда водят двух­отвальный плужный снегоочиститель, который идет по оси дороги (рис. 9.2, в). Двухотвальный снегоочиститель проби­вает встречающиеся на пути отряда косы и переметы, а иду­щие за ним одноотвальные снегоочистители сдвигают снег к обочинам, расчищая дорогу на полную ширину. Однако при последующем перемещении снега (при уширении полосы рас­чистки) двухотвальный снегоочиститель может работать только половиной отвала, т.е. загружается лишь наполовину,

а б в г

Рис. 9.2. Схемы снегоочистки

и имеет меньшую производительность, чем одноотвальные снегоочистители. В районах, где снежные отложения имеют малую толщину, применение двухотвальных снегоочистителей менее эффективно, чем: одноотвальных. Распространена встречная схема (рис. 9.2, г), которая эффективна при небольшой интенсивности движения транспорта.

Удаление снежных валов. При рациональной организа­ции патрульной очистки можно в большинстве случаев из­бежать образования снежных валов. При повышенной интен­сивности накопления снега на дорожном полотне или вслед­ствие недостатков в организации снегоочистительных работ валы все же образуются. Обычно их удаляют роторными сне­гоочистителями или валоразбрасывателями с выносным рабо­чим органом. Снежные валы часто бывают расположены над кюветом или очень близко к нему, так как полосу расчистки всегда стремятся сделать как можно шире. Роторные снего­очистители на гусеничном ходу и валоразбрасыватели с вы­носным рабочим органом могут удалять снежные валы само­стоятельно при любом их расположении. Роторные снегоочи­стители на колесном ходу не могут самостоятельно удалять валы, расположенные над кюветом или в непосредственной близости к. нему, из-за опасения съезда в кювет. В этом слу­чае вал сначала сдвигают автогрейдером на проезжую часть, а затем роторный снегоочиститель удаляет его, отбрасывая снег в сторону.

Расчистка смежных заносов. Снежные заносы образу­ются в результате отложения на дороге снега, приносимого метелью, причинами образования заносов могут быть: отсут­ствие снегозащиты у заносимых участков дорог; оставление снежных валов после очистки проезжей части; микронеров­ности на поверхности дороги, к которым применяется снег, приносимый метелью, и т.д. Снег отлагается в виде кос, пе­реметов или сплошного снежного слоя, имеющего большую толщину и протяженность. Для снежных заносов характерны быстрый рост вследствие непрерывного приноса снега мете­лью. Иногда полностью заносятся выемки, имеющие глубину в несколько метров. Образующиеся отложения имеют боль­шую прочность и плотность, которые продолжают быстро на­растать.

Для расчистки снежных заносов применяют весь ком­плекс снегоочистительных машин, В начальной стадии образования снежных заносов, когда толщина отложений бывает небольшой (0,2...0,3 м), их расчищают плужными автомо­бильными снегоочистителями. Однако, поскольку приходится делать несколько перевалок снега, толщина удаляемого слоя быстро увеличивается, а скорость плужных снегоочистителей замедляется и у обочин образуются снежные валы. Если рас­чистку ведут во время метели, то образование валов сразу же вызывает новое накопление снега на только что расчищенном участке. Поэтому плужные снегоочистители должны работать в комплексе с роторным снегоочистителем.