Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Тюменская Государственная Архитектурно-строительная Академия

Кафедра '' технология организации строительства и эксплуатации автомобильных дорог''

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

«Эксплуатация автомобильных дорог»

на тему:

«Зимнее содержание автомобильной дороги»

Выполнила: ст.гр.АД 99-3

Репина Е.С.

Проверила: Легостаева Е.Н.

Тюмень 2003 г.

Содержание

Задание

1. Исходные данные, анализ природно-климатических условий

2. Определение объема снегопереноса

3. Оценка снегозаносимости а/д и выявление участков наиболее опасных для движения при зимней скользкости

4. Назначение основных мероприятий по защите а/д от снежных заносов и очистки от снежных отложений

5. Назначение основных мероприятий и технологии борьбы с зимней скользкостью

6. Разработка детали

Литература

1. Анализ исходных данных и природно-климатических условий района

Ишим - находится в Тюменской области, областного подчинения, районный центр, в 319 км к юго-востоку от Тюмени. Расположен в заподной Сибири, на левом берегу реки Ишим. Железнодорожная станция на линии Тюмень - Омск.

Аэропорт.

Население 65,8 тыс.человек.

Современный Ишим - центр сельскохозяйственнного района. Заводы - «Ишимсельмаш», машиностроительный, стройматериалов. Предприятия рищевой промышленности (масло-, сыр-, мясокомбинаты, кондитерская, фабрика, пивоваренный завод). Ковровая, швейная, обувная, мебельная фабрики.

Педагогический институт.

Температура воздуха наиболее холодных суток -40⁰С.

Таблица 1.1

Среднемесячные температуры воздуха

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-18,5	-16,7	-10	2,9	11,8	16,8	18,8	16,1	10,4	2	-7,8	-15,6

Таблица 1.2

Повторяемость ветров января

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	ШТИЛЬ
ЯНВАРЬ	4	5	10	13	14	38	12	4	4



Рис.1.1 Роза ветров января

2. Определение объема снегопереноса

Будем считать, что общий объем снегопереноса Q указанный в задании распределяется по направлению в том же соотношении, что и число случаев ветра, тогда объем снегопереноса по каждому направлению, указанному на розе ветров составляет:

q=l--*Q , м /п.м. (2.1)

где:--l-----доля ветров данного направления.

Q - расчетный снегоперенос.

q 1= 110*0,03=3,3

q 2= 110*0,03=3,3

q 3 =110*0,04=4,4

q 4= 110*0,11=12,4

q 5 = 110*0,22=24,2

q 6= 110*0,33=36,3

q 7=110*0,16=17,6

q 8= 110*0,08=8,8

Сумма объемов снегопереноса по всем направлениям будет равна общему объему снегопереноса:

Q = е qi (2.2)

Q = 3,3+3,3+4,4+12,1+24,2+36,3+17,6+8,8=110 м /п.м.

Строим план трассы с указанием углов поворота и радиусов кривых в соответствии с заданием.

Поскольку автомобильная дорога заносится с двух сторон, снегоперенос определяется отдельно, для левой и правой сторон по формулам:

Qл =е--q л i * Sin an i (2.3)

Qпр = е q пр i * sin a n i (2.4)

Где: Qл, Qпр, - снегопереносы с левой и правой стороны соответственно, м /п.м.

q л i,q пр i - снегопереносы по соответствующим румбам с левой и правой стороны.

n i - угол между рассматриваемым румбом и осью дороги.

Первый участок дороги от НТ трассы до ПК 8+00. Румб СВ 35⁰

Qпр = 3,3 Sin 10+4,4 Sin 55+12,1 Sin 110+24,2 Sin145 = 29,97 м /п.м.

Qл = 3,3 Sin 35+8,8 Sin 80+17,6 Sin 125+36,3 Sin 170=31,279 м /п.м.

автомобильный дорога зимний снежный

Второй участок дороги от ПК 8+00 до ПК 28+00. Румб СВ 60⁰

Qпр = 4,4 Sin 30+12,1 Sin 75+24,2 Sin 120 +36,3 Sin 165 = 44,24 м /п.м.

Qл = 3,3 Sin 15+3,3 Sin 60+8,8 Sin 105+17,6 Sin 50 = 25,694 м /п.м.

Третий участок дороги от ПК 28+00 до ПК 43+00.Румб СВ 50⁰

Qпр = 4,4 Sin 40+12,1 Sin 85+24,2 Sin 130+36,3 Sin 175= 36,594 м /п.м.

Qл = 3,3 Sin 5+3,3 Sin 50+8,8 Sin 95+17,6 Sin 140= 22,896 м /п.м.

Четвертый участок дороги от ПК 43+00 до ПК 49+00.Румб СВ 65⁰.

Qпр = 4,4 Sin 25+12,1 Sin 70+24,2 Sin 115+36,3 Sin 160= 47,578 м /п.м.

Qл = 3,3 Sin 20+3,3 Sin 65+8,8 Sin 110+17,6 Sin 155= 19,25 м /п.м.

3. Оценка снегозаносимости автомобильной дороги и выявление участков наиболее опасных для движения при зимней скользкости

Для оценки условий снегозаносимости автомобильной дороги по

СНиП 2.05.02-85 определяется высота не заносимой насыпи (руководящая отметка.)

Нр = hs + Dh (3.1)

Нр - руководящая отметка, м.

hs - расчетная высота снежного покрова, м.

h - возвышение бровки насыпи под расчетным уровнем снежного покрова, необходимое для ее незаносимости, м.(СНиП 2.05.02-85)

Нр = 0,5+0,7 =1,2 м.

#G1

Как следует из исходных данных, в первую очередь снежным заносам подвержены участки с высотой насыпи до 1,2 м: от 3км+000 до 8км+000 (h=0,75 м), от 13км+000 до 19км+000 (h=0,64м), от 30 км+000 до 36км+000 (h=0,96).

Опасные участки для движения:

1) Населенные пункты: от 12км+500 до 21км+300 слева и справа.

от 44км+000 до 49км+000 слева и справа.

2) Продольные уклоны большие рекомендуемых СниП более 50%: от 5+000 до11+000,

20+000 до 26+000.

3) Участки дороги с трубами на км: 12+000, 19+000, 28+000.

4) Пересечения с автодорогами в одном уровне на км: 4+000, 10+000, 31+000, 44+000.

5) Кривые в плане радиуса менее 600м: на 8+000 - 250м, на 28+000 - 200м, на 43+000 - 300м.

4. Назначение основных мероприятий по защите автомобильной дороги от снежных заносов и очистке от снежных отложений

В соответствии с величиной снегоприноса, назначается вид снегозадерживающих устройств, емкость которых должна быть не менее расчетного снегоприноса.

Одним из вариантов видов защиты дорог от снега является устройство снежных траншей. Идея использования снежного покрова для изготовления снегозадерживающих устройств весьма заманчива, так как позволяет пользоваться бесплатным материалом, имеющимся в неограниченном количестве на месте где нужно разместить снегозащитные линии.

Такие траншеи прокладывают в снежном покрове проходом двух отвальных тракторных снегоочистителей или бульдозеров, которые раздвигают в обе стороны снег, создавая снежный «ящик», ограниченный по краям валами сдвинутого снега. Метелевый поток, пересекая траншею, снижает скорость и откладывает в траншею снег.

Снегоемкость одной траншеи определяется по формуле:

Wт = 0,5(Всрhn + Lr Всрhn), (м /п.м.) (4.1.)

Где: Вср - средняя ширина траншеи, Вср = 3 м.

hn - величина снежного покрова, hn = 0,5 м.

Lr - расстояние между осями траншей, Lr = 12 м.

0,5 - коэффициент, учитывающий работу траншей, (считается, что траншея эффективно защищает дорогу лишь при заносе на половину глубины).

Одиночная траншея не может надежно защитить дорогу от снежных заносов, поэтому их прокладывают в несколько рядов параллельно дороге.

Снегоемкость системы траншей рассчитывается по формуле:

W = 10hn^2 + 2n HBK + (n-1) hnL1K1 (4.2.)

Где: n - количество траншей,

K - коэффициент, учитывающий степень заполнения траншей снегом, К = 0,9

Н - глубина траншеи, Н = 1,0 м

L1 - расстояние между траншеями, L1 = 12 м

K1 - степень заполнения пространства между траншеями,

K1 = 0,8

В соответствии с ситуацией местности, и объемом снегоприноса на участок, снегозащитные траншеи следует устраивать на протяжении всей трассы, кроме участка:

от 27+000 до 36+500 слева и справа от дороги, так как на этом участке имеется лесополоса.

W = 10*0,5+2*3*1*3*0,9+(3-1)*0,5*12*0,8=30,8м²

Наиболее эффективным и надежным средством защиты дорог от снежных заносов являются снегозащитные насаждения. Они имеют значительно больший срок службы, чем переносные щиты и деревянные заборы. Кроме выполнения функций снегозащиты, выращивание лесных придорожных полос и особенно их сочетание с пылезащитным лесоразведением является неоценимым природным средством. Придорожное лесоразведение решает одновременно несколько задач: снегозащиту, ветрозащиту, оздоровление и улучшение ландшафта, уменьшение уровня шума, поглощение загрязнителей атмосферы, возобновление потерь кислорода, предохранение земляного полотна и придорожных земельных участков от последствий водной эрозии и ветровой дефляции. Очень важно, чтобы насаждения не ухудшали условия видимости.

В качестве мероприятия по очистке дороги от снежных отложений, применяем патрульную снегоочистку.

В зимний период снегоочистительная машина предназначена для патрульной снегоочистки автомобильных дорог, распределение жидких и твердых противогололедных материалов.

В летний период - поливка, уборка мусора, мойка: дорожного полотна, элементов обустройства дороги.

Все агрегаты при необходимости можно монтировать и демонтировать, через быстро заменяющееся приспособление.

Для очистки дорог от снежных отложений требуется машины, количество которых для патрульной снегоочистки определяется по формуле:

П_б=2Ln/VpKutn, шт (4.3)

Где: L - длина участка обслуживаемой дороги, км

n - число проходов снегоочистителя для III категории -3 прохода

Vp - рабочая скорость снегоочистителя, км/ч

Ku - коэффициент использования машин в течении смены, Ku=0,7

tn - время между проходами плужных снегоочистителей, принимаем 4,3 час.

N=2*49*3/50*0,7*4,0=2,1=3 шт.

Принимаем 3 машины.

Технология патрульной снегоочистки отображена на почасовом графике работы снегоочистителей (рис.4.1)

Рабочая скорость - 40 км/ч.

Заправка ГСМ -20 мин.

Пересмена - 20 мин.

Обеденный перерыв - 30 мин.

Расход - 60 л/100км.

Бак - 200л.

Продолжительность одного рейса:

t=L/V_р (4.4)

5. Назначение основных мероприятий и технологии борьбы с зимней скользкостью

Для борьбы с гололедом и зимней скользкостью, а также категории дороги и нормативных сроков ликвидации зимней скользкостью назначаем два варианта мероприятий. Первый вариант (химический способ). Химический способ предусматривает использование в качестве противогололедного материала химические вещества, обладающие способностью плавить лед в значительном количестве при широком диапазоне температур.

По физико-химическим свойствам и технико-экономическим показателям, наиболее пригодными для борьбы с зимней скользкостью являются хлориды натрия, кальция и магния, а также их смеси. Эти материалы могут использоваться в кристаллическом и жидком виде. На территории России противогололедные хлориды имеют широкое применение, их природные и промышленные ресурсы весьма велики, они являются относительно дешевым и доступным материалом.

Противоледные хлориды не оказывают какого-либо заметного воздействия на асфальтобетонное покрытие и резину. Их существенный недостаток - агрессивное воздействие на металлические части транспортных средств. Эффективность химической борьбы с зимней скользкостью зависит от технологии производства работ.

Второй вариант (фрикционно-химический).

В качестве противогололедных материалов используются хлориды вместе с фрикционным материалом в соотношении 10/90.

Сущность данного метода заключается в том, что хлориды, вступая в химическую реакцию со льдом, плавят его.

Участками первоочередной борьбы с зимней скользкостью являются:

населенные пункты, пересечения и примыкания, крутые подъемы и спуски, кривые малого радиуса, искусственные сооружения и подходы к ним.

Производим расчет потребности материалов

для гололеда и снегопада.

Q = L bn a Kn/10^3, т (5.1.)

Где: L- длина дороги, км

Bn -ширина проезжей части, м

норма россыпи, г/м2

Kn- коэффициент, учитывающий неточность россыпи материалов, Kn=1.05

Qс= 49*7,5*20*1.05/1000=7,72 т

Qг = 49*7,5*40*1.05/1000=15,435 т

Вдоль дороги предусмотрено наличие 1-ой базы хранения противогололедных материалов, расположенной на 49-ом км, в населенном пункте.

Длина одной разгрузки:

lр=q/а*вр, км (5.2)

Где: q- грузоподъемность распределителя, кг

а- норма россыпи, г/м2

вр- ширина россыпи за один проход, м

lрс= 9000/20*7,5= 60 км

lрг = 9000/40*7,5= 30 км

Время необходимое на 1 разгрузку:

tр= lр/Vр, час (5.3)

Где: Vр- скорость движения машины при распределении материала, км/ч

tрс= 60/40= 1,5 ч

tрг= 30/40 = 0,75 ч

Время на погрузку принимаем 0,1 часа. Число рейсов, которое потребуется выполнить, распределяем противогололедных материалов для обработки каждого участка с данной базы:

Ri= Li/lр (5.4)

Где: Li- длина участка дороги, обрабатываемого с данной базы, км

Rс=49/60=0,82

Rг=49/30=1,63

Среднюю продолжительность одного рейса на каждом участке рассчитываем как:

tиi= tи+ tр+tгрi+tхi, час (5.5)

где: tгрi и tхi - продолжительность хода груженого и порожнего автомобиля, час.

Значения tгрi и tхi получаем:

tгрi= 2 lо Li + Lл^2 + Lпр^2/ 2 Vгр Li, час (5.6.)

tхi= 2 lо Li + Lл^2 + Lпр^2/ 2 Vх Li, час (5.7)

где: lо - расстояние от базы до выезда на обрабатываемый участок дороги, км;

Vгр, Vх - скорость движения груженого и порожнего автомобиля, км/ч;

Lл, Lпр - левое и правое плечо обрабатываемого участка, км;

tгр = 2*1*49+49^2 /2*40*49= 0,64 час

tх = 2*1*49+49^2 /2*70*49=0,36 час

tцс = 0,1+1,5+0,64+0,36 = 2,6 час

tцг = 0,1+0,75+0,64+0,36 = 1,85 час

Среднее число рейсов одного распределителя за директивное время ликвидации зимней скользкости на каждом участке определяется:

ri = Тд - tоп / tцi (5.8.)

где: Тд - максимальный срок ликвидации зимней скользкости, час

tоп - время на оповещение, запуск, прибытие и поставку под погрузку распределителя, час

rс = 4-0,5 / 2,6 =1,35

rг = 4-0,5 / 1,85 = 1,89

Количество распределителей, требуемых для ликвидации гололеда на участке:

Ni = Ri / Kbp*ri, (5.9.)

Nс=0,82/0,8*1,35=0,76=1

Nг=1,63/0,8*1,89=1,08=2

Принимаем распределитель марки МДК-133 Г4 (комплексная дорожная машина),

Базовое шасси ЗИЛ-133Г4, ЗИЛ-133Д4

Масса загружаемой воды -10000кг

Масса загружаемого материала для посыпки - 9000кг

Ширина рабочей зоны, м:

Плужного отвала 2,5

Щетки 2,3

Пескоразбрасывающего оборудования- 4-9.

6. Разработка детали

Устройство ледовой переправы.

Ледовые переправы устраивают по поверхности реконструкция и озер (при отсутствии мостов, мост в аварийном состоянии).

Ледяные переправы бывают 3-х видов:

-переправы по естественному льду (h_расч>h_треб)

-по искусственному льду путем намораживания (h_треб>h_расч)

-с деревянным настилом необходимо соблюдение условий:

1-организация работ и беспрепятственный пропуск АТС по ней

2-регулирование движения

3-наблюдение за состоянием переправы

4-восстановление в случае повреждения.

В летний период производятся подготовительные земельные работы(на съездах),в зимний период - промер толщины льда, расчистка от снега, усиление ледяного покрова, расстановка дорожных знаков и оградительных вешек. Для промера hльда рекомендуется устраивать лунки, через 20-25м по оси дороги,вокруг лунок устраивают валики из снега h=25см, b=50-60см,чтобы вода из лунок не попадала на трассу. Расчистку от снега производят на ширину 15-20м.

Расстояние от оси трассы до границы ледяного покрова, с необходимой h -не менее 30-ти требуемых толщин льда.

Скорость течения реки в месте переправы менее 1 м/с, иначе нужны деревянные настилы.

На 100м от оси должны отсутствовать полыньи и места сброса теплых вод.

Движение по переправе однопутное, другая переправа устраивается на расстоянии не менее 150м.

Перед пропуском АТС необходимо определить грузоподъемность переправы.

Если требуется, то можно провести меры по усилению ледового покрова:

- намораживание сверху (послойно, используется установка типа «Град»)

- намораживание снизу (используется термосифон).

Если грузоподъемность машины менее 15т, то расстояние между ними около 50м, более 15т -100м.

При переправе тяжеловесов более 60т - скорость=5км/ч, движение других средств запрещено.

Содержание переправы - устранение неровностей, уборка лишнего снега, посыпка песком съездов, контроль состояния льда, устранение трещин b до 5см, при образовании сквозных трещин более 10см - движение прекращается.

В случае образования полыньи - укладка колотого льда и заморозка.

Для предотвращения буксования и износа покрытия рекомендуется сохранять снежный покров h 3-10см, при плотном снеге, и 5-15см при рыхлом.

Угол между переправой и рекой не менее 45 град, продольный уклон на съездах менее 60%. Испытание производится нагрузкой 60т.

Контроль h льда не менее 2-х раз в месяц в местах с быстрым течением и на других опасных участках 1 раз в 5-7 дней, весной при +t ежедневно.

Расчет строительства ледовой переправы.

Дано: Вреки=200м; Q=40т; Найти: hтр, tтр, Vводы.

Решение.

hтр=11*n* Q

где: Q- полная масса нагрузки в тоннах.

n- коэф. учитывающий интенсивность движения по переправе =1,25

так как N>2000 авт/сут. hтр=11*1,25* 45=92,24 см

hнамыв за сутки = hнамыв естеств + hнамыв иск hнамыв=4,8+5=9,8

tтр = (tтр - tнач льда)/ tнамыв за сутки

tтр=(92,24-30)/9,8=6,35сут

Vводы=2*в*h*Bреки=2*30*0,6224*800=29875 м³

Где: в-ширина полосы = 10-40м

h- разница между hтр и tнач

Литература

1.Васильев А. П., Сиденко В.М. Эксплуатация а/д и организация дорожного движения. - М.: Транспорт, 1990.

2. Справочник инженера-дорожника. Содержание и ремонт а/д. Под ред. Васильева А. П.-М.: Транспорт, 1989.

3. Зимнее содержание а/д; Г. В. Бялоджеский, А. К. Дюнин и др. Под ред. А.К. Дюнина-М.: Транспорт,1983.-197с.

4. Инструкция по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. ВСН 20-87. Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт,1988.- 41с.

5.Технические правила ремонта и содержания а/д. ВСН 25- 88. Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт,1990.- 198с.

6. Указания по защите и очистки а/д от снега. ВСН 4-69. - М.: Транспорт, 1970. - 44с.

Размещено на Allbest.ru

...