Зимнее содержание автомобильных дорог. 3
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное
учреждение
высшего профессионального
«ВлГУ им.
А.Г. и Н.Г. Столетовых (ВлГУ и ВГГУ)»
Кафедра
«Организация и безопасность движения»
Курсовой работе
по дисциплине автомобильные дороги:
«Зимнее содержание
автомобильных дорог»
Выполнил: ст.гр. ЗБДуд-109
Виницкий А.А.
Проверил:
Проваторова Г. В.
Владимир 2012
Содержание
Введение
- Анализ исходных данных и природно-климатических условий зимнего содержания дороги
- Определение снегопереноса
- Оценка снегозаносимости дороги и выявление участков, наиболее опасных для движения при зимней скользкости
- Назначение основных мероприятий по защите дороги от снежных заносов
- Проектирование технологии и организации патрульной снегоочистки
- Разработка основных мероприятий и технология борьбы с зимней скользкостью
Список
используемой литературы
Введение
К основным факторам, влияющим на условия движения автомобилей в зимний период года, относят наличие снежных отложений и зимней скользкости, приводящих к резкому снижению сцепных качеств дороги, увеличению сопротивлению качению, ухудшению ровности, а также к изменению ширины проезжей части и обочин. В результате в зимний период снижаются скорости автомобилей, увеличивается количество ДТП.
Главная задача зимнего содержания – обеспечить максимально возможную величину сцепных качеств дороги и минимальное сопротивление качению путем предотвращения образования снежных отложений и ликвидации зимней скользкости на дороге.
Для выполнения этих требований дорожно-эксплуатационные службы проводят следующие мероприятия:
-профилактические,
цель которых предупредить или
не допустить образование
- защитные меры, с помощью которых преграждают доступ к дороге снега, приносимого метелями: применение защиты от метелевого переноса и снежных лавин; главным критерием качества снегозащиты считают исключение отложений метелевого снега на дорогах.
-удаление
уже возникших снежных и
1.
Анализ исходных
данных и природно-
Климат Тверской области умеренно континентальный. Для него характерно сравнительно теплое лето и умеренно морозная зима с устойчивым снежным покровом. Наиболее холодным месяцем года традиционно является январь со среднемесячной температурой -11,5 °C / -12 °C , а самым теплым месяцем лета — июль со среднемесячной температурой +17,5 °C / +18 °C. Осадков выпадает порядка 550—600 мм в год. Преобладающим направлением ветра является юго-западное. Ледостав на реках начинается в последних числах ноября, на Горьковском водохранилище в середине декабря. Максимальная за зиму высота снежного покрова приходится на первую декаду февраля и составляет около 30-50 см. Почва промерзает на глубину от 25 до 45 см. Колебания водного режима рек на хозяйственную деятельность заметного влияния не оказывают.
С-10; СВ-11;
В-6; ЮВ-10; Ю-13; ЮЗ-28; З-15;
СЗ-7
| СРЕДНЯЯ МЕСЯЧНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, 0С | |||||||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
| -11,9 | -10,9 | -5,1 | 4,1 | 11,4 | 15,8 | 17,6 | 15,8 | 10,1 | 3,5 | -3,1 | -8,1 |
Директивные
требования к показателям уровня
зимнего содержания дороги устанавливают
на основе технико-экономических расчетов
исходя из оснащенности дорожной службы
машинами и оборудованием. Предельно
допустимые значения заносим в табл.1.
Таблица 1
Требования к зимнему содержанию дороги
| Наименование показателя | Ед.изм. | Значение показателя |
| 1.
Интенсивность дорожного |
Авт./сут | 2700 |
| 2. Техническая категория дороги | - | II |
| 3. Минимальная ширина очищенной поверхности | м | 15 |
| 4.
Допустимая толщина рыхлого |
мм | 10 |
| 5.
Допустимая толщина |
мм | - |
| 6. Допустимая толщина снега на обочинах | мм | 10 |
| 7.
Максимальный срок |
ч | 5 |
Используя исходные данные задания строим розу ветров.
2.
Определение снегопереноса
Количество снега, переносимое метелями к дороге в течение зимнего периода, называют объёмом снегоприноса. Он обычно составляет некоторую часть от общего объема снега, участвующего в переносе и называемого объемом снегопереноса. Объем снегопереноса и снегоприноса.
Объем снегоприноса на всех участках дороги с каждой стороны определяется по упрощенному методу. Условно считаем, что общий объем снегоприноса распределяется по направлениям в том же отношении, что и число случаев повторяемости ветра.
Объем
снегоприноса по каждому направлению
составляет:
qi= D
i*Q
где: D - доля ветров данного направления по зимней розе ветров;
Q - общий объем снегопереноса на 1 погонный метр, составляет 420 м3.
Определив объем снегоприноса по каждому направлению, производят рассчет снегоприноса за весь зимний период с каждой стороны дороги. Для этого совмещают зимнюю розу ветров с направлением оси рассматриваемого участка. Снегопринос определяют с правой и левой стороны по формулам:
q пр.= q пр.i * sin q i
q л. = q л.i * sin q i,
где q пр., q л. – снегопринос с левой и правой стороны дороги, м3/п.м;
q пр.i, q л.i – снегопринос с левой и правой стороны по соответствующим румбам;
q i – угол между рассматриваемыми румбами и направлением дороги
Определив
объем снегоприноса по каждому направлению,
производят расчет снегоприноса за весь
зимний период с каждой стороны дороги.
Для этого совмещают зимнюю розу ветров
с направлением оси рассматриваемого
участка. Снегопринос определяют с правой
и левой стороны по формулам:
Qл= qлi*sing i ;
Qп=
qпi*sing
i ;
где: Qл, Qп - снегопринос с левой и правой стороны дороги, м3/п.м.
qлi,qпi - снегопринос с левой и правой стороны по соответствующим румбам;
sinγ - угол, между рассматриваемым румбом и направлением дороги.
Для
участка №1:
;
;
;
;
Для участков №2 рассчеты проводятся аналогично и вносятся в таблицу 2.
Таблица 2
| № участка | Участок дороги, км | Объем снегоприноса | ||
| от | до | QЛ | QПР | |
| 1 | 0 | 12 | 96,6 | 163,88 |
| 2 | 12 | 28 | 101,3 | 164 |
| 3 | 28 | 40 | 105,7 | 155,5 |
| 4 | 40 | 50 | 109,9 | 163,1 |
3. Оценка снегозаносимости дороги и выявление участков наиболее опасных для движения при зимней скользкости
Высоту снегонезаносимой насыпи определяют по формуле:
Hh = Kc *Hp.cн.+Dh
где: Нh - высота снегонезаносимой насыпи, м;
Hp.cн.– расчетная высота снежного покрова (м), с вероятностью превышения 5% по даннымметеостанции;
Δ h - возвышение бровки земляного полотна над снеговым покровом, обеспечивающее незаносимость насыпи (для III категории дорог принимается равным 0,6 м);
Dh – возвышение насыпи над снежным покровом, м,
Учитывая
исходные данные, строим схематический
продольный профиль и анализируем
снегозаносимость дороги, учитывая, что
по степени снегозаносимости все участки
делят на снегозаносимые и снегонезаносимые.
К снегозаносимым относят участки: пересекающие
лесные массивы, если их ширина составляет
100…250м с каждой стороны дороги; выемки
глубиной более 8,5м при годовом снегопереносе
до 100м3 на 1 п.м. дороги; крупные населенные
пункты с застройкой по обеим сторонам
дороги; насыпи высотой не менее требуемой
по снегозаносимости.
Деление заносимых участков
| Категория снегозаносимости | Участок автомобильной дороги, км | Вид снежных отложений, которые приходится удалять | |
| от | до | ||
| Слабозаносимые | 22 | 31 | Снегопадные отложения. Снежные заносы небольшого объема. Небольшие снежные валы. |
| Среднезаносимые | 31 | 40 | Снегопадные отложения. Снежные заносы толщиной до 1-1,5м. Снежные валы. |
| Сильнозаносимые | 11
40 |
22
50 |
Снегопадные отложения. Снежные заносы, толщина которых может достигать глубины выемки. |
Оценка снегозаносимости дороги, а также анализ ситуации и продольного профиля дороги представлены на рис.
Наиболее опасным для движения автотранспорта при образовании зимней скользкости являются:
- пересечения в одном уровне;
-
участки дороги, проходящие по
улице населенного пункта, через
мосты, путепроводы, а также
участки, имеющие крутой
4. Назначение основных мероприятий по защите дороги от снежных заносов
На основании данных о снегопереносе и ситуации с каждой стороны дороги назначаем вид снегозадерживающего устройства.
Для защиты дорог от снежных заносов принимают на слабозаносимых и среднезаносимых участках применяют снежные траншеи.
Снежные
траншеи отрываются с помощью
двухотвального снегоочистителя или бульдозеров.
Снегозащитные траншеи прокладываются
в несколько рядов параллельно дороге.
Ширину траншей назначают 3…4м. Число работоспособных
траншей, которое необходимо одновременно
иметь для надежной защиты дороги назначают
с учетом снегоприноса.
| Объем снегоприноса,м3/п.м | < 100 | < 200 | >200 |
| Число работоспособных траншей, не менее, шт | 3 | 4 | 5 |
Оптимальное
расстояние между осями траншей-12…15м.
ближайшую к дороге траншею располагают
не ближе 30м и не дальше 100м.
Назначение снежных траншей
| Участок автодороги, км | Категория снегозаносимости | Объем снегоприноса, м3/п.м | Число работоспособных траншей, шт | |||
| от | до | Qл | Qпр | слева | справа | |
| 22 | 31 | Слабозаносимый | 64,4 | 100,35 | 3 | 4 |
| 31 | 40 | Среднезаносимый | 79,2 | 116,55 | 5 | 3 |
Назначение переносных щитов.
Переносные щиты с разреженной частью бывают четырех типов:
-тип I применяют в районах с объемом снегопереноса более 100м3/п.м. и скорости ветра более 20 м/с;
-тип II-в районах с объемом снегопереноса менее 100м3/п.м. и скорости ветра более 20 м/с;
-тип III- при объеме снегопереноса более 100м3/п.м. и скорости ветра менее 20 м/с;
-тип IV- при объеме снегопереноса менее 100м3/п.м. и скорости ветра менее 20 м/с.
Снегоемкость щита определяют по формуле:
где Hщ - высота щита, м;
Коэффициент для сплошных преград равен 7…9, для преград с просветностью -8…12/.
В нашем случае применяют щит III типа – щиты высотой 2 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 70%, верхней 50%.
Число рядов щитов, которые необходимо установить на сильнозаносимых участках дороги с левой и правой стороны определяется по формулам:
Qл = qлi sin γi; Qп = q п i sin γi,
где: Qл, Qп - снегопринос с левой и правой стороны дороги;
qлi, qпi - снегопринос с левой и правой стороны по соответствующим румбам;
sin γ - угол, между рассматриваемым румбом и направлением дороги.
Число рядов щитов, которые необходимо установить на сильнозаносимых участках дороги:
с левой стороны и с правой стороны
Расстояние
между рядами щитов – 60м, а от
дороги до первого ряда щитов – 40м.
Расположение переносных деревянных щитов
показываем на схеме организации
зимнего содержания участка автомобильной
дороги.
5. Проектирование технологии и организации патрульной снегоочистки
При проектировании патрульной снегоочистки на автомобильной дороге необходимо знать допустимое время снегонакопления (периодичность снегоудаления).
Допустимое время снегонакопления в период снегопада определяют по формуле:
где hдоп - максимально допустимая толщина слоя рыхлого снега на поверхности проезжей части, мм;
gс - плотность свежевыпавшего снега. Принимают 0,1 г/см3 ;
gв - плотность воды. Принимают 1 г/см3;
ip- интенсивность расчетного снегопада, мм воды/ч.
Для
определения интенсивности
расчетного снегопада сначала
вычисляют эти интенсивности
для каждого зимнего месяца по
формуле
qi - количество осадков за рассматриваемый месяц зимнего
периода, мм вода;
n - количество снегопадов или число дней со снегопадами в каждый месяц;
tсн-
средняя продолжительность снегопада,
ч.
Среднюю
продолжительность снегопада
Определяем время снегонакопления в период снегопада:
Для снегоочистки
принимаем плужно-щеточный снегоочиститель
на базе МАЗ-500. Его основные характеристики:
| Тип снегоочистительного оборудования | Одноотвальный плуг с одним правым крылом |
| Мощность двигателя базовой машины в л.с. | 180 |
| Ширина захвата с крыльями, мм | 4000 |
| Угол захвата снежного плуга ,0 | 60-70 |
| Угол резания снежного плуга,0 | 30-40 |
| Высота подъема снежного плуга , мм | 350 |
| Максимальная рабочая скорость снегоочистителя, км/ч | 50 |
| Максимальная транспортная скорость снегоочистителя, км/ч | 70 |
| Габаритные
размеры снегоочистителя, мм:
-длина -ширина -высота |
10000 3200 2640 |
Число
патрульных снегоочистительных машин
определяем по формуле:
где: t pi - интенсивность расчетного снегопада, 0,75 ММ/Ч ;
L - длина участка, 50 000 м ;
В - ширина очищаемой поверхности, 15м;
r - плотность снега, 0,2 г/СМ3 ;
h доп. - допустимая толщина снега на покрытии, 10 мм ;
Vраб. - рабочая скорость снегоочистителя 50 км/ч;
Кв- коэффициент использования рабочего времени, 0,7…0,9;
в - ширина рабочего захвата снегоочистителя, зависящая от угла установки отвала, 4 м .
Исходя
из всех данных получаем:
Технология снегоочистки зависит от направления господствующих ветров, характера снежных отложений, состояния снежного покрова на поверхности дороги и наличия снегоочистительных машин.
Принимаем
2 снегоочистительные машины для очистки
снега с поверхности дороги. Снег
необходимо убрать за пределы земляного
полотна, чтобы устранить препятствия
для потока и обеспечить хорошее
продувание.
6. Разработка основных мероприятий по борьбе с зимней скользкостью
Зимняя скользкость включает в себя все виды снежноледяных образований на поверхности дороги, приводящее к снижению коэффициента сцепления: различные виды естественного обледенения, которые в метеорологии объединяют понятием гололедицы, искусственное обледенение в виде снежного наката. Борьба с зимней скользкостью ведется чаще всего химическим и фрикционными способами. В первом случае используют кристаллические и жидкие химические вещества: хлористый натрий (NaCl); хлористый кальций (CaCl2); смесь кристаллического хлористого натрия и хлористого кальция в пропорции 88:12 и др. Во втором случае используют уменьшающие скользкость материалы: песок, мелкозем, каменные высевки, топливный шлак.
Потребность в противогололедных материалах на один гололед определяется по формуле:
где: L - протяженность дроги, 50 км
a - ширина проезжей части, 15 м
Кп - норма россыпи, г/м2, а=45 г/м2 для гололедного замерзания,
а=50 г/м2 для рыхлого снега.
Вn - коэффициент, учитывающий потери и неточность россыпи материала, принимаемый равным 1,08.
Потребность в противогололедных материалах на один гололед:
- для гололедного замерзания - для рыхлого снега
Всю
потребность в
Q г - потребность материала на один гололед, 36,45т;
Qс- потребность материалов на один снегопад интенсивностью более 3 мм в сутки, 48,6т;
- Зимнее содержание автомобильных дорог
- Зимнее содержание автомобильных дорог
- Зимний дворец
- Зимний дворец
- Зимний пейзаж
- Зимний туризм в Финляндии
- Зимний цикл праздников. Рождество
- Зигфрид Кракауэр Реабилитация Физической Реальности
- Зима в творчестве А.С.Пушкина
- Зимнее содержание автомобильной дороги
- Зимнее содержание автомобильной дороги
- Зимнее содержание автомобильных дорог
- Зимнее содержание автомобильных дорог
- Зимнее содержание автомобильных дорог
