Борьба с зимней скользкостью

Основы управления, планирования и организации строительства, ремонта, содержания автомобильных дорог: Учебное пособие. - Иркутск: Издательство ИРНИТУ, 2019. - 434 с.
2. А.П. Васильев. Эксплуатация автомобильных дорог. Учебник. В двух томах. – М.: Академия, 2015. - 640 с.
Дополнительная:
Зимнее содержание автомобильных дорог. Методические указания по выполнению курсового проекта. Архангельск: ИД САФУ, 2014. – 84 с.
Официальные документы:
1. Федеральный закон № 257-ФЗ от 8.11.2007 года «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в РФ и внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ», редакция от 2019 г.
2. ОДМ. Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. Утверждено распоряжением Минтранса России от 16.06.2003 № ОС-548-р.
3. Приказ Министерства транспорта РФ от 16 ноября 2012 г. № 402 "Об утверждении Классификации работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог" (с изменениями на 12 августа 2020 года).
4. ОДМ 218.5.001-2008 Методические рекомендации по защите и очистке автомобильных дорог от снега.
5. Постановлением Правительства РФ от 30 мая 2017 г. № 658 утвер­ждены новые нормативы денежных затрат на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог федерального значения и правила их расчета. Устанавливаются новые межремонтные сроки для автомобильных дорог с усовершенствованным типом покрытия.
6. Об утверждении ОДМ «Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах», ОДМ «Методика испытания противогололедных материалов» и ОДН «Требования к противогололедным материалам».
7. ПРИКАЗ Министерства транспорта РФ от 8 июня 2012 года N 163 «Об утверждении Порядка проведения оценки уровня содержания автомобильных дорог общего пользования федерального значения».
8. ГОСТ Р 58862-2020. Дороги автомобильные общего пользования. СОДЕРЖАНИЕ. Периодичность проведения.
9. ГОСТ Р 59434-2021. Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания. Критерии оценки и методы контроля.

по обеспечению безопасного и бесперебойного движения на автомобильных дорогах в зимний период года, включающий защиту автомобильных дорог от снежных заносов, очистку от снега, предупреждение и устранение зимней скользкости. (ГОСТ 33181—2014. Требования к уровню зимнего содержания).

Комплекс мероприятий

защиту дорог от снежных заносов;

К зимнему отно­сится период года с момента перехода средней суточной темпера­туры воздуха ниже 0 °С к отрицательной осенью и до момента ее обратного перехода, через О °С от отрицательной к положитель­ной.
Зимний период года является самым сложным для эксплуата­ции дорог и организации движения. Продолжительность этого периода колеблется от 20 сут в южных районах до 260 сут в север­ных районах России.

3

борьбу с зимней скользкостью;

№6 ЭАД

№5 ЭАД

от 1 до 3 мм и изредка в виде матовой белой шероховатой корки толщиной до 10 мм и более. Отложения стекловидного льда имеют плотность от 0,7 до 0,9 г/см3 , а коэффициент сцепления составляет от 0,08 до 0,15. Этот вид зимней скользкости является наиболее опасным. Отложения льда в виде матово-белой корки имеют плотность от 0,5 до 0,7 г/см3.
(Стекловидный лед: Лед на дорожном покрытии в виде гладкой стекловидной пленки толщиной от 1.0 до 3.0 мм или матовой белой шероховатой корки толщиной до 10,0 мм. [ГОСТ Р 59434—2021])

ОДМ. Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. Утверждено распоряжением Минтранса России от 16.06.2003 № ОС-548-р.

Снежный накат - представляет собой слой снега, уплотненного колесами проходящего автотранспорта. Он может иметь различную толщину - от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров - и плотность от 0,3 до 0,6 г/см3 . Коэффициент сцепления шин с поверхностью снежного наката составляет от 0,1 до 0,25.
(Уплотненный снег (снежный накат): Слой снега на проезжей части дороги, уплотненный колесами проезжающих транспортных средств. [ГОСТ 33181—2014])

Рыхлый снег - откладывается на дорожном покрытии в виде ровного по толщине слоя. Плотность свежевыпавшего снега может изменяться от 0,06 до 0,20 г/см3. В зависимости от содержания влаги снег может быть сухим, влажным и мокрым. При наличии слоя рыхлого снега на дорожном покрытии коэффициент сцепления шин с покрытием снижается до 0,2.
(Рыхлый снег: Неуплотненный слой снега, откладывающийся на покрытии проезжей части, обочинах и тротуарах во время снегопада и метелей. [ГОСТ Р 50597—2017])

ГОСТ Р 59434-2021. Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания. Критерии оценки и методы контроля

Виды зимней скользкости

Зимняя скользкость: Снежные отложения и ледяные образования на проезжей части, укрепленных обочинах, площадках отдыха, остановках маршрутного транспорта, тротуарах и пешеходных (велосипедных) дорожках, приводящие к снижению сцепных свойств поверхности покрытия. [ГОСТ 33387—2015. статья 3.6]

воздействия образовавшейся зим­ней скользкости и повышение коэффициента сцепления колес с дорогой путем россыпи по обледеневшему покрытию минераль­ных фрикционных материалов;

2. Удаление с покрытия образовавшегося ледяного или снежно­го слоя с применением химических, механических, тепловых и других методов;

3.Предотвращение образования снежно-ледяного слоя или ослабление его сцепления с покрытием путем профилактической обработки покрытия противогололедными химическими веще­ствами или введения противогололедных реагентов в состав по­крытия.

4а

мелкий гравий, отходы дробления, шлак или другие абразивные материалы с раз­мерами частиц не более 6 мм.
Норма расхода песка составляет 200...700 г/м2 или около 0,3...0,4 м3 на 1000 м2 покрытия. Коэффициент сцепления до 0,3, но задерживается на ПЧ короткое время (не более 0,5 ч) .

Способы борьбы с зимней скользкостью

виды

3. Комбинированный

1. Химический

2. Фрикционный

4. Физико-химический

1. Химический способ
основан на использовании химических материалов, обладающих способностью при контакте со снежно-ледяными отложениями переводить их в раствор, не замерзающий при отрицательных температурах.
Распределяют чистые ПГМ в твердом (техническая соль, ХКФ, Биомаг и др.) или жидком (ХКМ, Нордикс, Антиснег и др.) виде, с целью предупреждения (профилактический метод) образования зимней скользкости или ликвидации уже образовавшихся снежно-ледяных отложений (снежный накат, стекловидный лед).
Норма расхода твердых хлоридов на 1 мм слоя замерзшей воды нахо­дится в пределах 15... 90 г/м2, а жидких хлоридов — 0,08... 0,15 л/м2 в зависимости от вида хлорида и температуры воздуха.

4. Физико-химический способ заключается в придании противогололедных свойств асфальтобетонному покрытию путем введения в асфальтобетонную смесь антигололедного наполнителя «Грикол», который на поверхности покрытия создает гидрофобный слой, снижающий адгезию снежно-ледяных отложений к покрытию или предотвращающий их образование.
Применяют этот способ на участках дорог, подверженных частому гололедообразованию (участках в горной местности, у водоемов, ТЭЦ, на мостах, путепроводах, эстакадах и др.).
«Грикол» представляет собой тонкодисперсный порошок от светло-серого до темно-серого цвета, растворимый в воде, спирте, не смешивается с углеводородами.

3. Комбинированный способ (химико-фрикционный) совместное применение химических и фрикционных ПГМ.
Применяют фрикционные ма­териалы, смешанные с твердыми хлоридами NaCl, КС1, MgCl2, СаС12. Пескосоляная смесь в соотношении 9:1; 8:1; 6:1 или 4:1. Нормы расхода ПСС составляют 100...400 г/м2 или 0,1 ...0,2 м3 на 1000 м2 по­крытий, а на опасных 0,3...0,4 м3.

6

до 2000 м3,
в среднегололёдных - до 1000 м3

Базы для приготовления, хранения и погрузки противогололёдных материалов

Хранение противогололёдных материалов осуществляют на ме­ханизированных базах и складах. Их расположение, количество и вместимость определяют в зависимости от объёма выполняемых работ по борьбе с зимней скользкостью, площади обрабатываемых дорог, размещения производственных баз, видов применяемых противогололёдных материалов, типа и марки распределителей и других факторов.

Рекомендуется рассчитывать базы химических ПГМ на следующие объёмы хранения:
на 700 т для дорог I - III категорий в сильногололёдных районах (до 100 посыпок за сезон);
на 500 т – I - III категорий в среднегололёдных районах (до 50 посыпок за сезон) и IV и V категорий в сильногололёдных районах;
на 350 т - IV и V категорий в среднегололёдных районах

7

для фрикционных материалов;

для химических реагентов;

Для комбинированных материалов

приготовления и хране­нии противогололёдных материалов строят по типовым проектам.

8

покрытия на уровне, гарантирующем безопасное движение транспорта.
Наиболее массовым способом борьбы с гололедом является распределение по обледеневшему покрытию песка, гранитной крошки, кристаллических и жидких хлоридов и различных комбинаций этих веществ.

?

Реалии – и такое может быть.

Варианты комплектаций комбинированной машины КО-806 на базе КАМАЗ:
-КО-806 - поливомоечное, распределяющее, плужно-щеточное оборудование
-КО-806-01 - поливомоечное с плужно-щеточным оборудованием или в комплектации без плуга
-КО-806-02 - распределяющее с плужно-щеточным оборудованием или в комплектации без щетки, или без плужно-щеточного оборудования
-КО-806-04 - поливомоечное оборудование

Распределители противогололедных материалов

рассчитывают по формуле:
где Qi - расход ПГМ на одну посыпку, т;
q - норма расхода материала или реагента, т/м2;
В - ширина проезжей части с учётом укрепления обочин, м;
L - длина обрабатываемого участка, м;
а - коэффициент потерь, а = 1,03-1,05.

11

Потребность в противогололёдных материалах на весь зимний период рассчитывают по формуле:
где Qi - расход ПГМ на одну посыпку, т;
n - число дней со случаями образования зимней скользкости (Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. Минтранс РФ; (Росавтодор). - М, 2003.);
β -коэффициент запаса, β = 1,05.

число дней со случаями образования зимней скользкости в разных областях РФ

12

- фрикционный способ борьбы с зимней скользко­стью.
Потребность в противогололёдных материалах на одну посып­ку (обработку) автомобильной дороги рассчитывают по формуле:
Для АД III категории:
QiIII = 0,40 × (8,0 × 140000)/1000 × 1,03 = 461,44 т = 462 т;
Для АД II категории:
QiII = 0,40 × (9,0 × 105000)/1000 × 1,03 = 389,34 т = 390 т.

Сезонный запас ПГМ на каждой из баз, расположенных на дороге II категории, составит 33990/4 = 8497,5 т ~ 5665 м3 (при средней плот­ности материала 1,5 т/м3),
III категории - 40263/4 = 10066 т ~ 6700 м3. Отвал сезонного запаса формируется в виде штабеля по форме трапе­циевидной призмы (пирамиды) с коэффициентом заложения откосов n = 1:1,5.

13

Задача 1. Определить сезонную потребность в противогололёдных материалах для борьбы с зимней скользкостью на сети АД ДРСУ Ярославской области, представленной автомобильной дорогой II категории (интенсивность движения 3300 авт./сут, группа - А) протяженностью 105 км и III категории (интенсивность движения 1650 авт./сут, группа - Б) протяженностью 140 км.

Потребность в противогололёдных материалах на весь зимний пе­риод рассчитывают по формуле:
Для АД III категории: Для АД II категории:
QзпIII = 462 × 83 × 1,05 = 40263 т; QзпII = 390 × 83 × 1,05 = 33990 т.

химический способ борьбы с зимней скользкостью.
Потребность в противогололёдных материалах (технический хлористый натрий) на одну посыпку (обработку) АД III категории рассчитывают по формуле:
QiIII = 0,05 × (8,0 × 140000)/1000 × 1,03 = 57,68 т = 58 т;
Потребность в противогололёдных материалах на весь зимний пе­риод рассчитывают по формуле:
QзпIII = 58 × 83 × 1,05 = 5054,7 т = 5055 т.
Потребность в ингибиторе (суперфосфат Са(Н2РО4)2 или двухза­мещённый фосфат натрия NаН2РО4 12Н2О) составляет 5 % от массы соли, т.е:
QингIII = 5055 × 0,05 = 252,75 т = 253 т (170 м3).

Сезонный запас реагентов на базе, расположенной на дороге II ка­тегории составит: соли - 4270 т ~ 2847 м3, ингибитора - 143 м3 (при средней плотности материалов 1,5 т/м3), на базе, расположенной на дороге III категории: соли - 5055 т ~ 3370 м3, ингибитора 170 м3.

Потребность в противогололёдных материалах (технический хлористый натрий) на одну посыпку (обработку) АД II категории рассчитывают по формуле:
QiII = 0,05 × (9,0 × 105000)/1000 × 1,03 = 48,67 т = 49 т;
Потребность в противогололёдных материалах на весь зимний пе­риод рассчитывают по формуле:
QзпII = 49 × 83 × 1,05 = 4270,35 т = 4270 т.
Потребность в ингибиторе (суперфосфат Са(Н2РО4)2 или двухза­мещённый фосфат натрия NаН2РО4 12Н2О) составляет 5 % от массы соли, т.е:
QингII = 4270 × 0,05 = 213,50 т = 214 т (143 м3).

химико-фрикционный способ борьбы с зимней скользкостью.
Предполагается распределение по поверхности полос движения пескосоляной смеси в пропорции 80 : 20, которая состоит из 80 % (по массе) песка и 20 % соли - технического хлористого натрия, в т.ч. 5% ингибитора от массы соли (двухзамещённого фосфата натрия - NаН2РО4 12Н2О ИЛИ суперфосфата - Са(Н2РО4)2).
Потребность в пескосоляной смеси состава 80 : 20 на одну посып­ку (обработку) АД III категории рассчитывают по формуле:
QiIII = 0,25 × (8,0 × 140000)/1000 × 1,03 = 289 т;
на весь зимний пе­риод - по формуле:
QзпIII = 289 × 83 × 1,05 = 25186,35 т = 25187 т.
в т.ч. песка 0,80 × 25187 = 20150 т;
соли 0,20 × 25187 = 5037 т;
ингиби­тора 0,05 × 5037 = 252 т

Потребность в пескосоляной смеси состава 80 : 20 на одну посып­ку (обработку) АД II категории рассчитывают по формуле:
QiII = 0,25 × (9,0 × 105000)/1000 × 1,03 = 244 т;
на весь зимний пе­риод - по формуле:
QзпII = 244 × 83 × 1,05 = 21264,60 т = 21265 т.
в т.ч. песка 0,80 × 21265 = 17012 т;
соли 0,20 × 21265 = 4253 т;
ингиби­тора 0,05 × 4253 = 213 т

видов и принятых норм распределения ПГМ, расстояний между базами (складами) для хранения ПГМ и производительности машин, а также заданного срока ликвидации зимней скользкости.

Потребность в распределителях ПГМ определяется из расчета обслуживания 100 км АД по формуле:
где N100 – потребность в распределительных машинах на 100 км дороги;
ТД - нормативный срок ликвидации зимней скользкости, ч, принимается в зависимости от группы дорог [ГОСТ Р 50597-17] по прил. 4 [ОДМ 218.5.001-2008];
а - норма распределе­нии ПГМ, т/1000 м2;
b - ширина распределения (ширина проезжей части с укреплёнными обочинами), м;
G - грузоподъёмность распределителя, т;
tпогр - время погрузки распределителя, ч;
Lc - расстояние между базами хранения материалов, км, принимается по табл. Ill прил. 4 [ОДМ 218.5.001-2008];
vп - ско­рость распределителя во время пробега, км/ч, принимается по техническим характеристикам распределителя;
vрос - скорость распределителя при распределении ПГМ, км/ч, принимается ­ техническим характеристикам распределителя.

17

и дислокацию баз ПГМ для борьбы с зимней скользкостью на сети автомобильных дорог ДРСУ Ярославской области, представленной автомобильной дорогой II категории (интенсивность движе­нии 3300 авт./сут, группа - А) протяженностью 105 км и III категории (интенсивность движения 1650 авт./сут, группа - Б) протяженностью 140 км.

Для сравнения рассмотрим три конкурирующих варианта использования универсального распределителя ПГМ «Тройка-2000» на базовом шасси Ural-IVECO (Урал 55571-30) с техническими характеристиками (табл.1.):
Фрикционный способ распределения ПГМ.
Химический способ распределения ПГМ.
Комбинированный способ распределения ПГМ.
Вид ПГМ - твёрдые, жидкие; вместимость кузова 4 м3 (6 т); ширина распределения от 6,0 до 14,0 м; плотность распределения 20 - 400 г/м2; скорость транспортная - 60 км/ч, рабочая (при распределении ПГМ) - 30 км/ч.

18

Технические характеристики распределителей твёрдых и жидких противогололёдных материалов. Таблица 1.

между базами ПГМ

19

в распределителях, работающих по фрикционному
способу, определяется по формуле с учётом нормы распределе­нии ПГМ 400 г/ м2, или 0,4 т/1000 м2, и расстояния между базами ПГМ 40 км при сроке ликвидации зимней скользкости 5 ч и 35 км при сроке ликвидации зимней скользкости 4 ч.
Для автомобильной дороги III категории:
На 100 км: N100III = 105/5 × [(0,4 × 8,0)/6,0 × (0,1 + (0,5 × 40)/60)) + 1/30] = 5,42 ед.
На 140 км: N140III = (140 × N100III) / 100 = (140 × 5,42) / 100 = 7,59 = 8 ед.
Для автомобильной дороги II категории:
На 100 км: N100II = 105/4 × [(0,4 × 9,0)/6,0 × (0,1 + (0,5 × 35)/60)) + 1/30] = 6,93 ед.
На 105 км: N105II = (105 × N100II) / 100 = (140 × 6,93) / 100 = 7,28 = 8 ед.

Дислокация баз ПГМ на сети автомобильных дорог:
на автомо­бильной дороге II категории предусматривается 4 базы, расположен­ные на км 0+000; 35+000; 70+000; 105+000;
на автомобильной дороге III категории 4 базы, расположенные на км 0+000; 40+000; 80+000; 120+000.

21

в распределителях, работающих по химическому способу, определяется по формуле с учётом нормы распределе­ния технического хлористого натрия карьерного для средней месячной температуры воздуха в январе (г. Яро­славль -12 °C) - 50 г/м2, или 0,05 т/1000 м2, и расстояния между база­ми ПГМ - 100 км при сроке ликвидации зимней скользкости 5 ч и 95 км при сроке ликвидации зимней скользкости 4 ч.
Для автомобильной дороги III категории:
На 100 км: N100III = 105/5 × [(0,05 × 8,0)/6,0 × (0,1 + (0,5 × 100)/60)) + 1/30] = 1,99 ед.
На 140 км: N140III = (140 × N100III) / 100 = (140 × 1,99) / 100 = 2,79 = 3 ед.
Для автомобильной дороги II категории:
На 100 км: N100II = 105/4 × [(0,05 × 9,0)/6,0 × (0,1 + (0,5 × 95)/60)) + 1/30] = 2,54 ед.
На 105 км: N105II = (105 × N100II) / 100 = (140 × 2,54) / 100 = 2,67 = 3 ед.

При использовании мест дислокации баз ПГМ, работающих по фрикционному способу, местоположение баз, работающих по хими­ческому способы можно определить:
на дороге II категории - км 35+000 (или км 70+000),
на дороге III категории - км 40+000.

22