РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТоДОРОГИ

DEVELOPMENT OF METHODS FOR WINTER MAINTENANCE OF ROADS

Автомобильная дорога представляет собой целый комплекс сооружений, предназначенных для обеспечения безопасного, удобного, круглосуточного движения автомобилей с заданными скоростями и весовыми нагрузками. Эффективность работы автомобилей во многом зависит от состояния дорог, поэтому главной задачей эксплуатации является обеспечение содержания и своевременного ремонта всего комплекса дорожных сооружений на таком уровне, чтобы не снижались технико-экономические показатели работы автомобильного транспорта. Научное обоснование правильной эксплуатации дорог, их содержания и ремонта приобретает важное значение для дорожного хозяйства страны.

В данной статье мы более подробно рассмотрим на образование наледей в условиях Республики (Саха) Якутия и мероприятий борьбы с ними.

Ключевые слова: автомобильная дорога, зимнее содержание, наледи, методы, якутия.

 

The road is a whole range of tasks, designed to provide safe, convenient, round-the-clock movement of vehicles with specified speeds and weight loads. The efficiency of the car depends on the condition of the roads, so the main task of operation is the maintenance and timely renovation of the entire complex of road structures on this level that to not reduced technical and economic indicators of road transport. The scientific rationale for the correct operation of roads, their maintenance and repair becomes important for the road industry of the country.

In this article we elaborate on the formation of icing in the Republic of (Sakha) Yakutia.

Keywords: road, winter maintenance, icing, methods, yakutia.

 

        Характерной чертой горных ландшафтов Якутии являются наледи, представляющие собой слоистые ледяные массивы на поверхности земли, льда или инженерных сооружений и образующиеся при замерзании периодически изливающихся природных или техногенных вод. Понятие «наледь» присутствует в языках многих народов Сибири. Якуты называют её «тарын»; эвенки – «амнунда», «амнунна»; тунгусы и маньчжуры – «улан»; буряты – «хошар», «хошер». За рубежом используют термин «icing» (англ.).

         Необходимыми условиями для образования наледей являются:

1) наличие поверхностных и подземных вод;

2)суровые климатические условия (низкие температуры воздуха, маломощный снежный покров и т.д.);

3) сильно расчленённый рельеф, осложнённый новейшими тектоническими движениями земной коры.

         Указанные условия наиболее ярко выражены на Северо-Востоке Якутии, представляющей собой молодую и возвышенную западную часть Верхояно-Чукотской складчатой области, осложнённой многочисленными разломами, в которой выделяются два крупнейших хребта: Верхоянский и Черский, с наивысшей точкой – гора Победа (Буордахский массив, 3003 м). Здесь несут свои воды крупнейшие реки Северо-Востока России – Яна, Индигирка и Колыма. Суровые климатические условия обусловливают развитие сплошной низкотемпературной толщи мёрзлых пород мощностью более 500 м, наличие которых способствует концентрации путей стока и разгрузке подземных вод. Мест разгрузки подземных вод становится меньше, а площадь и мощность наледей – больше. На Северо-Востоке Якутии, в долине р. Момы (приток Индигирки) находится крупнейшая в мире наледь. При длине 40 км, ширине до 3,5 км и толщине льда от 3 до 8 м её площадь в отдельные годы превышает 100 км2.

          В целом на территории Верхояно-Колымской горной страны (что соответствует Северо-Востоку Якутии) каждый год формируется не менее 2729 наледей площадью 5409 км2 и объёмом 17,397 км3.

Широко распространены наледи и в Южной Якутии, которая представляет собой горные массивы и межгорные впадины. В сравнении с Северо-Востоком Якутии, климат здесь значительно мягче. Мёрзлые породы имеют прерывистое распространение. Количество наледей возрастает, но площади их уменьшаются. Так, на Северо-Востоке Якутии на каждые 100 км2 приходится от 0,3 до 0,6 наледей, на юге Якутии – 3,7. В целом же в Южной Якутии каждый год образуется 827 наледей, площадь которых составляет 131,6 км2.

          Практически отсутствуют наледи в Западной Якутии. Эта часть республики по геологическому строению представляет собой один из древнейших жёстких участков земной коры и составляет восточную половину Сибирской платформы.

          Исключением являются наледи Центральной Якутии. Здесь отмечаются выходы на дневную поверхность восьми источников подземных вод, которые формируют довольно большие по площади наледи. Одна из них носит название «Булуус», что в переводе с якутского обозначает «ледяной подвал». Эта наледь образуется в зимний период благодаря разгрузке подземных вод на дневную поверхность у основания крутого склона Бестяхской террасы. Несколько источников дают начало ручью Булуус-Юрях. Температура воды в течение года в них постоянна (0,1 – 0,2 Cо). Вода источника «Булуус» обладает высоким качеством и содержит необходимые для организма человека микроэлементы. Особое значение имеет присутствие в химическом составе родниковой воды кремневой кислоты (18 – 40 мг/л), которая замедляет процессы старения организма человека и предупреждает возникновение различных заболеваний.

 

Наледи могут формироваться не только в природных условиях, но и в населённых пунктах. Например, на территории г. Якутска ежегодно образуется 2 000 000 м3 наледного льда. Образование наледей в этом случае связано с утечкой воды из водонесущих коммуникаций в зимнее время. Такие наледи называются техногенными.

 

        Мероприятия по борьбе с наледями выбирают с учётом характера и причин образования наледи, рельефа и грунтово-геологических особенностей места их образования, интенсивности движения на дороге и других факторов.

        Применяют следующие меры борьбы с наледями: общий дренаж; мерзлотные пояса; заградительные сооружения; подъём насыпей; утепление русла водотоков, их углубление, спрямление и расчистка; обогрев водопропускных труб.

         Общий дренаж прилегающей к дороге местности может быть выполнен: устройством узких (не более 0,5 м) канав с обкладкой дна и стенок слоями мха или прокладкой подземных дрен.

         Мерзлотные пояса устраивают с целью вызвать образование наледи на пути притекающей воды в стороне от дороги на безопасном расстоянии. С этой целью на достаточном расстоянии от дороги роют канаву глубиной 1—2 м и шириной 3—4 м. Под канавой появляется мерзлая перемычка, соединяющаяся с вечной мерзлотой и преграждающая путь грунтовой воде, которая выходит на поверхность и образует наледь. При большом притоке воды делают несколько параллельных поясов на расстоянии от 20 до 80 м один от другого.

        Мерзлотные пояса в виде канав применяют и для борьбы с речными наледями. Их прокладывают поперёк всей речной долины на расстоянии от 80 до 100 м выше моста. Береговые участки мерзлотных поясов делают летом, а зимой прорубают во льду реки канавы, представляющие речную часть пояса. По мере промерзания реки канавы углубляют, создавая в реке ледяную плотину, вызывающую образование наледи на безопасном расстоянии от моста.

        Заградительные сооружения — земляные валы и дамбы, заборы, бревенчатые барьеры, переносные щиты, валы из снега (обледеневающие после того, как они пропитаются водой) возводят на пути натечных наледей, чтобы не допустить их к дороге или отвести от дороги.

        На участках систематического образования наледей устраивают постоянные задерживающие валы высотой 1,2—2,0 м из недренирующих грунтов, отсыпаемых на освобождённую от растительно-мохового покрова поверхность склона поперёк потока воды не ближе 5—6 м от дороги.

        При наличии особо развитых наледей в долинах, действующих всю зиму и создающих систематические затруднения при эксплуатации дороги, устраивают направляющие валы, отсыпаемые на поймах из дренирующих грунтов, снабженные на контакте с земляным полотном фильтрующими вставками. Не препятствуя прохождению воды по кювету в тёплый период года, такие сооружения после промерзания фильтрующих вставок отжимают поток воды от полотна дороги

 

Подъем насыпей, по которым проложена дорога, с повышением их до высоты, превышающей максимально возможную высоту наледи, применяют чаще всего при пересечении водотоков с небольшим продольным уклоном и широкой поймой, по которой воды растекаются невысоким слоем.

        Утепление русел водотоков имеет целью воспрепятствовать охлаждению воды, протекающей через искусственные сооружения. Эта мера наиболее целесообразна, если водоток имеет узкое и глубокое русло. Над небольшими речками, ручьями или канавами на утепляемом участке русла укладывают настил из жердей, на который стелют полиэтиленовую плёнку или кладут слоем 0,3—0,5 м хворост, а поверх — слой мха толщиной 0,5 м. Все это сверху засыпают снегом. Длина утепляемого участка — 50 м в верховую сторону от сооружения и 30—50 м в низовую сторону.

        Углубление, спрямление и расчистку русел водотоков делают чтобы уменьшить растекание воды, воспрепятствовать замедлению её течения, придать живому сечению потока форму, менее подверженную промерзанию. Русло выравнивают на протяжении до 1 км вверх по водотоку и до 0,5 км — в низовую сторону от искусственного сооружения.

        Обогрев водопропускных труб для безналедного пропуска водотока применён на автомобильной дороге Большой Невер — Якутск. Внутри водопропускной трубы расположена обогревающая труба, в приемную часть которой подается керосин или дизельное топливо и здесь сгорает. Подача жидкого топлива производится из расходного бака через капельницу. Отходящие газы отдают свое тепло наледной воде, которая благодаря этому не замерзает и свободно проходит через водопропускную трубу. Метод этого способа является сжигание дров в порожних металлических бочках от топлива со срезанными верхними днищами, тепло от которых передается льду, образуя его интенсивное таяние и ускоряя подогрев наледных вод. Иногда вместо дров в качестве топлива используют соляровое масло, сжигаемое через форсунки или капельницы, питаемые от бачков, устанавливаемых на некоторой высоте над бочками, которые сначала быстро погружаются в оттаиваемый наледный лед, а затем стабилизируются в нем. Таяние льда с применением агрегатов является эффективным противоналедным средством. Такие агрегаты представляют собой устройства, аналогичные применяемым на строительстве гражданских зданий для сушки стен («огнеметам»). Они работают на соляровом топливе, но имеют систему жаровых труб, по которым горячие газы отводятся от топки, вызывая таяние наледного льда и подогрев наледных вод. Этот способ борьбы с наледями по сравнению с таянием льда сжиганием дров в металлических бочках более эффективен и экономичен, поэтому может рекомендоваться к широкому использованию на эксплуатируемых дорогах. К постоянным устройствам для таяния льда и подогрева наледных вод относятся обогрев проезжей части дорог, днищ водотоков, лотков труб, мостовых русел электрическими нагревательными элементами, встроенными в конструкции дорожных сооружений, а также за счет геотермальной энергии, с помощью горячей воды, пара или горячего воздуха, подогрев русловых вод поплавками и рамочными электронагревательными элементами. Обогрев дорожных сооружений и устройств горячей водой и паром рекомендуется при возможности получения этих теплоносителей (в виде отходов производства с промышленных предприятий).

       Когда земляное полотно расположено в полках, эффективным мероприятием является коптажно-дюкерное устройство.

       Может быть использован способ оттаивания льда, заполнившего отверстие трубы, с помощью передвижного парообразователя. С этой целью вверху водопропускной трубы укрепляется металлическая, загнутая по концам труба, по которой пропускают горячий пар. Образовавшийся во льду при паропрогреве небольшой проход быстро расширяется потоком весенних паводковых вод.

       Когда наледь уже вышла на полотно дороги и угрожает нарушить движение автомобилей, образовавшееся скопление льда удаляют с полотна дороги. При этом отвод воды, притекающей к полотну дороги (натечная наледь), производят по открытым каналам, прорубленным непосредственно в наледи. Для предупреждения роста наледных бугров, возникающих в полосе дороги, необходимо периодически пробивать отверстия в оболочке бугра и выпускать наружу накопившуюся воду. Для удаления наледи, вышедшей на поверхность дороги, применяют россыпь твёрдых хлоридов. Рассыпать соль лучше во второй половине дня, так как в это время наибольшая солнечная радиация, способствующая таянию льда и втапливанию соли в лёд. При большой толщине наледного слоя на проезжей части удалить его за одну россыпь не удается. В этом случае после россыпи соли, когда поверхность льда размягчается, рассыпают щебень, который втапливается в лёд и повышает сцепление колеса с поверхностью дороги.

      На основании всего вышеизложенного обогрев проезжей части автомобильных дорог, лотков водопропускных труб и мостовых русел электрическими нагревателями, как показывает опыт его применения, может быть очень эффективным противоналедным средством, однако его можно применять при наличии источников электроэнергии.

Литература

1. Тех. Отдел  ФКУ УПРДОР «Вилюй»

2. Инструкция по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. ВСН 20-87. М.: Минавтодор РСФСР, 1988.

3. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги

 

Автор: Михаил Владиславович (Michail Vladislavovich)

 

+7 (812) 982-72-17

главная

блог

контакты

Услуги

о компании

еще статьи:

Благотворительность

190005, Санкт-Петербург,

Измайловский пр-т, д.31, Лит.А, офис 2 (вход со двора)

Доверяйте профессионалам!

Все права защищены © 2018

Политика конфиденциальности