Зимнее содержание автомобильных дорог. 7

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Кузбасский государственный технический университет 

имени Т.Ф.Горбачева»

 

 

 

 

Кафедра автомобильных  дорог

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе

«Зимнее содержание автомобильных дорог»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                  Выполнил:

                                                                                                  студент гр. СД-081

Иванов С.А.

                       Проверил:

                                                                                             ассистент Бойко Д.В.

 

 

 

 

 

 

Кемерово  2012

Содержание

Введение                  

1. Характеристика  транспортных потоков………………………………...4

1.1.Исходные  данные ………………………………………………. ……...4

1.2 Расчет  интенсивности движения……………………………………….5

1.3. Расчет  пропускной способности…………………. …………………...8

1.4. Оценка  расстояния видимости на пересечениях…………………….12

1.5. Определение  коэффициента загрузки дороги  и уровня удобства движения………………………………………………………………………..14

2. Оценка  безопасности движения на участках  автомобильной дороги методом  коэффициентов аварийности………………………………………..16

3.Оценка  безопасности движения на пересечения  в одном уровне……. 19

4. Анализ дорожных условий и состояния организации дорожного               движения……………………………………………………………………….23

Список использованной литературы………………………………………26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика природно-климатических условий района строительства

 

Марии́нск — город (с 1856) в России, административный центр Мариинского района Кемеровской области.

Население 41,5 тыс. чел. (2009).

Город расположен на левом берегу реки Кия (приток Чулыма, бассейн Оби), в 178 км от Кемерово. Рельеф города — в основном равнинный. Среднегодовая  температура в Мариинске составляет −0,1°, климат резко континентальный.

В Мариинском районе имеются полезные ископаемые: светлый песок, белая глина (используется для производства кирпича), торф. По берегам Кии раньше в небольших количествах добывали рассыпное золото.

В городе имеется краеведческий музей  и дом-музей писателя В. А. Чивилихина.

15 сентября 2007 году в Мариинске был открыт  памятник императрице Марии Александровне,  чьё имя город носит[2].

23 октября  2009 г. в Мариинске был открыт  памятник императору Александру II , представляющий собой бронзовый  бюст на постаменте. Воссоздан  по исторической модели бюста  Императора, установленного в Мариинске  в 1914 г., оригинал которого хранится  ныне в Томском краеведческом  музее.

Климат  Кемерово резко-континентальный, то есть зима холодная и продолжительная, лето непродолжительное, тёплое и влажное.

Таблица 1 - Климат

Климат г.Мариинск
Показатель	Янв	Фев	Мар	Апр	Май	Июн	Июл	Авг	Сен	Окт	Ноя	Дек	Год
Средний максимум, °C	−15,9	−10,7	−2,9	7,1	16,9	23,2	25,4	22,2	16,2	5,7	−4,4	−10,8	6,2
Средний минимум, °C	−22,8	−21,9	−14,2	−3,6	3,5	9,8	12,2	9,8	4,3	−2,6	−12,4	−20	−4,8
Норма осадков, мм	25	20	17	24	44	62	63	66	34	40	34	27	456

Таблица 2 – Повторяемость и скорость ветра на январь

	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз	повт-ть
повт напр ветра, %	1	6	8	3	11	56	11	4	25
ср скор ветра, м/с	1,6	2,1	2,1	2,3	3,9	5,7	3,7	3,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 –  Роза ветров на январь

Таблица 3 –  Повторяемость и скорость ветра  на июль

	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз	повт-ть
повт напр ветра, %	6	11	14	6	13	27	13	10	15
ср скор ветра, м/с	2,3	2,5	2,7	2,5	2,5	3	2,6	2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 - ветров на июль

 

 

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

I гр работ (земляные)

16.04

15.10

II гр работ (а/б)

20.05

12.09

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение объема снегоприноса

 

Расчёт объёмов снегоприносов ведётся по данным метеорологических наблюдений.

Температура воздуха в течение года, ^оС представлена в таблице 1

Повторяемость и скорость ветра по направлениям на январь, приведены в таблице  2. Результаты заносим в таблицу 4

 

Таблица 5. Определение  скорости ветра по направлениям

Направление ветра	Повторяемость ветра	Скорость ветра	Флюгерная скорость Vф	(Vф-5)3	Направление ветра
					С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
C	1	1,6	4,8	0,008	0,01	0,06	0,08	0,03	0,11	0,56	0,11	0,04
					0,00008	0,00048	0,00064	0,00024	0,00088	0,00448	0,00088	0,00032
СВ	6	2,1	6,3	2,2	0,06	0,36	0,48	0,18	0,66	3,36	0,66	0,24
					0,13	0,79	1,06	0,40	1,45	7,39	1,45	0,53
В	8	2,1	6,3	2,2	0,08	0,48	0,64	0,24	0,88	4,48	0,88	0,32
					0,18	1,06	1,41	0,53	1,94	9,86	1,94	0,70
ЮВ	3	2,3	6,9	6,9	0,03	0,18	0,24	0,09	0,33	1,70	0,33	0,12
					0,21	1,24	1,66	0,62	2,28	11,70	2,28	0,83
Ю	11	3,9	11,7	300,8	0,11	0,66	0,88	0,33	1,21	6,16	1,21	0,44
					33,09	198,53	264,70	99,26	363,97	1852,93	363,97	132,30
ЮЗ	56	5,7	17,1	1771,6	0,56	3,36	4,48	1,68	6,16	31,36	6,16	2,24
					992,10	5952,58	7936,77	2976,29	10913,06	55557,38	10913,06	3968,38
З	11	3,7	11,1	227	0,11	0,66	0,88	0,33	1,21	6,16	1,21	0,44
					24,97	149,82	199,76	74,91	274,67	1398,32	274,67	99,88
СЗ	4	3,1	9,3	79,5	0,04	0,24	0,32	0,12	0,44	2,24	0,44	0,16
					3,18	19,08	25,44	9,54	34,98	178,08	34,98	12,72
∑					1053,86	6323,10	8430,80	3161,55	11592,35	59015,66	11592,35	4215,34

Для подсчёта снегозадерживающих устройств необходимо определить объём снегопереноса. Направление ветра менее 30^о к дороге не учитывается, так как отложение снега не происходит из-за отсутствия снегопереноса. Объём снегопереноса рассчитывают, используя данные наблюдений за скоростью и повторяемостью ветра по направлениям, по формуле:

 

где:   α - угол дороги;

V - скорость  ветра;

γ_с - плотность снега г/см³, (γ_с=0,3);

t - продолжительность метели, (t=1 час).

Все расчеты  по определению обьемов снегоприноса сводим в таблицу 6

№ Участка	Параметры снегоприноса	Направление ветра								Сумма
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Угол	60	10	30	80	60	10	30	80
	sin αi	0,866	-	0,5	0,985	0,866	-	0,5	0,985	4,702
	Wn	1,32	-	6,11	4,52	14,56	-	8,40	6,02	40,93
2	Угол	20	60	70	30	20	60	70	30
	sin αi	-	0,866	0,94	0,5	-	0,866	0,94	0,5	4,612
	Wn	-	7,94	11,49	2,29	-	74,11	15,80	3,06	114,69
3	Угол	85	40	5	50	85	40	5	50
	sin αi	0,996	0,643	-	0,766	0,996	0,643	-	0,766	4,81
	Wn	1,52	5,90	-	3,51	16,74	55,02	-	4,68	87,38
4	Угол	50	5	40	85	50	5	40	85
	sin αi	0,766	-	0,643	0,996	0,766	-	0,643	0,996	4,81
	Wn	1,17	-	7,86	4,57	12,88	-	10,81	6,09	43,37
5	Угол	45	5	45	85	45	5	45	85
	sin αi	0,71	-	0,71	0,996	0,71	-	0,71	0,996	4,832
	Wn	1,08	-	8,68	4,57	11,93	-	11,93	6,09	44,29
6	Угол	35	80	55	10	35	80	55	10
	sin αi	0,57	0,985	0,819	-	0,57	0,985	0,819	-	4,748
	Wn	0,87	9,03	10,01	-	9,58	84,29	13,77	-	127,55
7	Угол	75	30	15	60	75	30	15	60
	sin αi	0,966	0,5	-	0,866	0,966	0,5	-	0,866	4,664
	Wn	1,48	4,58	-	3,97	16,24	42,79	-	5,29	74,35
8	Угол	40	5	50	85	40	5	50	85
	sin αi	0,643	-	0,766	0,996	0,643	-	0,766	0,996	4,81
	Wn	0,98	-	9,36	4,57	10,81	-	12,88	6,09	44,68

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
9	Угол	90	45	0	45	90	45	0	45
	sin αi	1	0,707	-	0,707	1	0,707	-	0,707	3,828
	Wn	1,53	6,48	-	3,24	16,81	60,50	-	4,32	92,88
10	Угол	75	30	20	60	75	30	20	60
	sin αi	0,966	0,5	-	0,866	0,966	0,5	-	0,866	4,664
	Wn	1,48	4,58	-	3,97	16,24	42,79	-	5,29	74,35
11	Угол	45	90	45	0	45	90	45	0
	sin αi	0,707	1	0,707	-	0,707	1	0,707	-	6,828
	Wn	1,08	9,17	8,64	-	11,88	85,57	11,88	-	128,23
12	Угол	45	0	45	90	45	0	45	90
	sin αi	0,707	-	0,707	1	0,707	-	0,707	1	3,828
	Wn	1,08	-	8,64	4,58	11,88	-	11,88	4,58	44,19
13	Угол	10	40	80	50	10	40	80	50
	sin αi	-	0,643	0,984	0,766	-	0,643	0,984	0,766	4,786
	Wn	-	5,90	12,03	3,51	-	55,02	16,54	4,68	97,68
14	Угол	70	20	20	70	70	20	20	70
	sin αi	0,94	-	-	0,94	0,94	-	-	0,94	3,76
	Wn	1,44	-	-	4,31	15,80	-	-	5,75	27,29
15	Угол	25	20	65	70	25	20	65	70
	sin αi	-	-	0,906	0,94	-	-	0,906	0,94	3,692
	Wn	-	-	11,08	4,31	-	-	15,23	5,75	36,36
16	Угол	20	65	70	25	20	65	70	25
	sin αi	-	0,906	0,94	-	-	0,906	0,94	-	3,692
	Wn	-	8,31	11,49	-	-	77,53	15,80	-	113,13

 

Объемы снегоприноса по участкам справа и слева сводим в таблицу 7

Таблица 7. Объемы снегоприноса по участкам

№ участка	Протяженность участка, км	Слева
		Справа
1	2	3
1	0,7	15,74
		25,19
2	0,5	21,72
		92,97
3	0,9	12,10
		75,27
4	1,5	18,07
		25,31
5	1,8	19,10
		25,18
6	0,4	19,91
		107,64
7	1,1	11,35
		63,00

 

1	2	3
8	0,4	19,95
		24,74
9	1,0	12,33
		80,55
10	1,4	11,35
		63,00
11	2,3	19,16
		109,33
12	1,1	17,54
		25,12
13	0,9	76,24
		21,44
14	0,8	7,19
		20,11
15	0,9	20,98
		15,39
16	0,7	93,33
		19,80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Подсчет количества снегозадерживающих  устройств и насаждений с обоснованием  выбора их типа.

 

К снегозадерживающим устройствам  относят переносные щиты, снегозадерживающие заборы, снегозащитные устройства из снега.

На участках где снегопринос более 25 м³/м, устраиваются снегозащитные мероприятия. На участках где снегопринос более 25 м³/м, устраиваются снегозащитные насаждения, которые являются наиболее надежными и экономичными средствами защиты. Достоинства: высокая снегосборность, пылезащитные свойства, повышение урожайности сельскохозяйственных земель, обеспечение водоотвода от дороги и т.д.

При W<100 м³/м устраивают насаждения в 5 рядов (3 ряда деревьев и по 1 ряду высоких и низких кустарников).

 

                             

                                                   1                            2                      3

Рисунок 3 Схема  снегозащитных насаждений:

1 - кустарники низкие; 2 - кустарники высокие; 3 - деревья низко кронные;

 

В первые два года дополнительно  к насаждениям необходимо устанавливать шиты (заборы), или прорывать снегозащитные траншеи.

Переносные щиты - маневровое средство снегозащиты. Они могут применяться в качестве самостоятельного средства защиты дорог от снежных заносов и как средство усиления посадок или траншей.

Щиты устанавливают сплошной линией параллельно оси дороги, привязывая их к кольям. Расстояние между кольями должно быть 1,9 м. Чтобы предохранить щиты от примерзания к грунту, их следует привязывать к кольям так, чтобы просвет от поверхности земли составлял 5 см. Т.к. W<100 м³/м, и скорость ветра менее 20м/с выбираем IV тип щита (рис.3).

Щиты устанавливаем в местах перехода их выемки в насыпь – “нулевых” точках.

Концы щитовых линий следует снабжать разветвленными отводами в сторону  дороги под углом 135°, а от дороги 170° к основной линии, причем между  отводами и основной линией необходимо делать разрыв 4 м (рис. 4).

Рисунок 4 Схема снегозащитного щита

 

Рисунок 5 Схема ограждения выемок щитовыми линиями.

 

 

 

4. Меры по организации борьбы  с зимней скользкостью и наледями

 

Меры  по предотвращению зимней скользкости  направлены на предупреждение формирования гололеда и снежно-ледяных отложений  на дороге и на их ликвидацию, если они  уже образовались на дороге. В связи  с этим служба зимнего содержания дорог должна проводить следующие  мероприятия:

• профилактическую обработку покрытий, если появляется вероятность снежно-ледяных отложений, химическими веществами, чтобы предотвратить образование скользкого снежно-ледяного слоя или ослабить его сцепление с покрытием;
• плавление с помощью твердых и жидких химических материалов ледяного или снежно-ледяною слоя, если он уже образовался;
• россыпь по обледеневшему покрытию материалов, повышающих коэффициент сцепления колеса с дорогой (фрикционных материалов).

Основной  способ предотвращения зимней скользкости  и борьбы с ней - применение химических материалов. Фрикционный способ борьбы с зимней скользкостью должен использоваться лишь в тех случаях, когда применение химического способа по каким-либо причинам невозможно.

Работы  по предотвращению и ликвидации зимней скользкости на автомобильных дорогах  выполняют в соответствии с требованиями: Инструкции по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах.

Борьбу с  зимней скользкостью необходимо проводить, в первую очередь на участках, где  больше всего возможно возникновение  аварийных ситуаций: на подъемах и  спусках с большими уклонами, в  пределах населенных пунктов, на кривых малого радиуса, участках с плохой видимостью, в пределах автобусных остановок, на пересечениях в одном уровне, на искусственных сооружениях, подходах к ним и других местах, где может потребоваться экстренное торможение.

Борьбу  с зимней скользкостью в горной местности  следует начинать с участков дорог  с крутыми затяжными подъемами. Особое внимание должно быть уделено  участкам внешних кривых в плане, расположенных с наветренной  стороны хребта при северной экспозиции склонов, а также участкам примыканий и пересечений горных дорог и искусственных сооружений на них (мостов, противолавинных галерей, подпорных стен и т.п.).

При химическом способе борьбы с зимней скользкостью применяют твердые и жидкие хлориды. Наиболее эффективно в большинстве  случаев применение хлоридов без  смешения их с фрикционными материалами  и жидких местных хлоридов в виде рассолов с высокой концентрацией  солей.

Для борьбы с зимней скользкостью используют следующие  твердые хлориды: хлористый натрий в виде поваренной соли солепромыслов; соли сильвинитовых отвалов и зубера, являющихся отходом калийных комбинатов; хлористый кальций в виде чешуированного продукта содовых заводов; смесь хлористо-натриевой соли или соли сильвинитовых отвалов с хлористым кальцием чешуированным.

Наиболее  целесообразно применение реагентов  ХКФ (хлористый кальций фосфатированный) и НКМ (нитрит кальция).

Жидкие хлориды  одно и многокомпонентные применяют  в виде промышленных рассолов, в  том числе получаемых в виде отходов  промышленности, природных рассолов подземных, озерных и лиманных.

Нельзя  проводить работы по борьбе со скользкостью при температуре воздуха ниже значения температуры замерзания применяемого химического вещества. Это правило  имеет особое значение для рассолов, характеризующихся разнообразием  по количеству растворенных в них  солей. Предельные температуры, до которых  допустимо применение рассолов различной  концентрации, приведены в таблице  8.

 

 

Таблица 8. Температура замерзания рассола

Вид рассола	Концентрация		Температура воздуха, до которой
	%	г/л	допускается применение рассолов, °С
Хлористонатриевый	15	166	-11
	20	230	-16
Хлористокальциевый	15	170	-10
	20	238	-17

 

При снегопадах во время очень низких температур, когда химические материалы "не срабатывают", дорожные покрытия обрабатывают чистым песком или другими фрикционными материалами.

Чтобы твердая  хлористонатриевая соль не слеживалась, в нее добавляют 12 % хлористого кальция. Не слеживающаяся смесь из этих веществ, приготавливается до закладки ее на хранение на складе (солебазе).

Приготовление соляной смеси производится следующим  образом. На площадку с твердым покрытием  завозят соль и разравнивают слоем 10-15 см. Сверху распределяют необходимое количество хлористого кальция, после чего перемешивают бульдозером и сдвигают в штабель на хранение.

При фрикционном  способе борьбы с зимней скользкостью в качестве противогололедного материала применяют пескосоляную смесь. Ее приготовляют на пескобазах дорожно-эксплуатационных организаций путем смешения фрикционных материалов с кристаллической солью в процентном отношении от 90:10 до 80:20 (по массе соответственно).