Материал: Зимнее содержание автомобильных дорог. курсовое проектирование. Канищев А.Н., Паневин Н.И

56

3. Рыхлый снег - снежный слой, плотностью 0,06 – 0,2г/см3. Коэффициент сцепления понижается до 0.2 г/см3 . Он может быть в трёх видах:

сухой - образуется во время слабых и умеренных снегопадов или метелях в морозную погоду, легко переносится ветровыми потоками, практически не уплотняется под воздействием колёсной нагрузки;

влажный - имеет влажность до 20% , хорошо уплотняется, образуя накат; мокрый - водоудерживающая способность 20 – 55 %, не уплотняется, со-

храняясь в виде кашевидной массы.

6.2.Способы борьбы с зимней скользкостью

иприменяемые материалы

Для обеспечения бесперебойного и безопасного движения транспорта применяют следующие способы борьбы с зимней скользкостью :

1. Фрикционный – применяется на автомобильных дорогах III; IV и V технической категории для временного повышения коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием до 0,3 путём россыпи фрикционных материалов. В качестве фрикционных материалов используют песок (в том числе и дроблёный), шлак, золу уноса, мелкий щебень или песчаногравийную смесь. В них не должно содержаться отдельных крупных камней или щебня, а также не более 3 % глинистых частиц. Для наилучшего использования фрикционного материала, создания шероховатой поверхности с более высоким коэффициентом сцепления, а также продления времени его полезного действия рекомендуется выполнять распределение материала подогретым. В этом случае нагретая частичка растапливает верхний слой снежно-ледяных отложений и закрепляется в нём. Нормы распределения функциональных материалов назначаются в зависимости от интенсивности движения:

до 100 авт./сут – 100 г/м2; до 500 авт./сут – 150 г/м2; до 750 авт./сут – 200 г/м2; до 1000 авт./сут – 250 г/м2; до 1500 авт./сут – 300 г/м2; до 2000 авт./сут – 400 г/м2.

2. Комбинированный – (пескосоляная смесь) представляет собой сочетание фрикционного и химического способов. Получил наиболее широкое распространение из-за сочетания простоты применения и эффективности воздействия на снежно-ледяные отложения. Химические вещества добавляют в песок и другие фрикционные материалы для предотвращения их смерзания в количестве 10 - 20%. В качестве твёрдых химических веществ используют: технический хлористый натрий, хлористый кальций, соли сильвинитовых отвалов и другие. В жидком виде применяют высококонцентрирован-

57

ные растворы хлоридов натрия, кальция и магния. При использовании жидких химических веществ нельзя допускать переувлажнения противогололёдного материала, при котором он начинает расплываться.

3. Химический - распределяются химические вещества, которые вызывают полное таяние снега или ледяных отложений, либо нарушают целостность и прочность наката, а также предотвращают его образование при снегопадах и метелях, после чего снежно-ледяные отложения легко удаляются; В зависимости от состава химические противогололёдные материалы подразделяют на следующие:

oхлориды. К ним относят противогололёдные материалы на основе хлористого кальция, натрия и магния, которые могут быть в твёрдом, а также в жидком состоянии: «Жидкий противогололёдный состав ХКМ»(хлористый кальций модифицированный, ингибированный);

o«Противогололёдный материал Биомаг – ХММ»(хлористый магний модифицированный); «ХКФ»(хлористый кальций фосфатированный); «Натрий хлористый технический карьерный»; «Материал противогололёдный» на основе хлористого натрия; природные рассолы хлористо-кальциево- натривые, хлористо-натривые и другие;

o ацетаты – «Антигололёдный реагент на ацетатной основе» (Нордикс); «Антиснег – 1»;

oкарбамиды – «Состав жидкий противогололёдный» (КАС – карбамидноаммиачная селитра);

oнитраты – «Антигололёдный реагент НКММ» (нитрат кальция, магния и мочевины); «НКМ» (нитрат кальция и мочевины).

4.Физико-химический - вводятся в асфальтобетон или в поверхностную обработку специальные химические материалы, которые не дают возможности снежно-ледяным отложениям примерзать к покрытию. В результате лёд разрушается под воздействием колесной нагрузки, а снежные отложения легко удаляются снегоочистителями, не образуя наката. Для удаления снежно-ледяных отложений данным способом используют грикол, верглемит и другие материалы, обладающие аналогичными свойствами.

5.Тепловой - может быть с глубинным и поверхостным обогревом:

oс глубинным - покрытие нагревается различными системами, что вызывает плавление снега по мере его выпадения. В качестве нагревателей используют трубопроводы, по которым подаётся вода или пар, а также электронагреватели в виде кабелей или стальных сеток и арматуры ;

o с поверхностным - покрытие нагревается тепловыми самоходными машинами, которые под воздействием струи отработанных газов плавят и удаляют лед. Возможно применение электрических рефлекторов, устанавливаемых на высоте 4-5м от поверхности покрытия.

58

6.3. Расчет потребности противогололёдных материалов для одной обработки покрытия при борьбе с ледообразованием

где qi – норма распределения реагента при температуре воздуха равной среднесуточной температуре января, т/км2 (прил. 13);

В – ширина проезжей части с укрепленными обочинами, км.; L – длина обрабатываемого участка, км.;

hлi – толщина ледообразования, м, определяется по формуле

где α – коэффициент потерь, принимаемый равным 1,03.

Пример

Определим исходные данные. Согласно [9, табл 4.1] норма распределения ХКФ(противогололёдный материал назначаем по [23] самостоятельно) при температуре воздуха равной -8,5 °C (среднесуточная температура января для Брянской области) составляет 150 т/км2. Ширина проезжей части с укрепленными обочинами для III категории составляет 8 м (0,008 км). По формуле (6.3.2) определим среднюю толщину ледообразования:

где hmax и hmin – максимальная и минимальная толщина льда на дорожном покрытии, принимаются по заданию.

Тогда по формуле (6.3.1) определим потребность в твердом реагенте ХКФ (хлористом кальции фосфатированном) приготовленном по техническим условиям (ТУ2152-05761643-2000):

59

6.4. Расчет потребности в реагенте на весь зимний период для борьбы с ледообразованием

Потребность в реагенте для борьбы с ледообразованием на весь зимний период определяется по формуле

где n – количество случаев ледообразования;

где Рл – процент ледообразования от общего количества случаев N [21], X – число дней с возможным образованием зимней скользкости прил.15. Определите потребность пескосоляной смеси на одну обработку:

Определите потребность пескосоляной смеси на весь зимний период:

где Рх– процент реагента в пескосоляной смеси (10-20%)

6.5.Расчет расхода реагента

для обработки покрытия при снегоотложениях

Расход реагента определяется по формуле

где Ксп – коэффициент сплошности обработки покрытия, равен отношению снегонезаносимых участков дороги к общей протяжённости рассматриваемого участка дороги. При снегопадах в безветренную погоду равен единице.

Аналогично определяем расход рассола для обработки покрытия при снегоотложениях. Для этого выбираем соответствующий жидкий противогололедный материал по прил. 13, табл. П.13.1 или табл. П.13.2 и принимаем норму его распределения в соответствии с требуемой температурой распределения.

Пример

Согласно [9,табл.4.1] норма распределения ХКФ составляет 30 т/км2, а рассола ХКМ - 65 м3/км2. Определим расход хлористого кальция фосфатированного:

рассола ХКМ (хлористый кальций модифицированный):

где Ксп – коэффициент сплошности обработки покрытия принимаем равным отношению снегонезаносимых участков дороги длина которых определяется по табл 3.2.П (1021 м) к протяжённости рассматриваемого участка дороги (3000 м).

6.6. Расчет расхода реагента для обработки покрытия при снегоотложениях за весь зимний период

Расход реагента определяется по формуле

где nс – количество случаев зимней скользкости при снегопадах и метелях,

Определяем расход пескосоляной смеси при метелях и снегоотложениях за одну обработку:

Определяем расход пескосоляной смеси при метелях и снегоотложениях за весь зимний период:

Пример

Согласно формуле 6.6.2, количество случаев зимней скользкости при снегопадах и метелях равно