Обзорная информация «Автомобильные дороги. Зимнее содержание автомобильных магистралей. Обзорная информация»

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГРСФСР

ЦЕНТРАЛЬНОЕ БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ

ЗИМНЕЕСОДЕРЖАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

Москва 1985

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ И ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМАГИСТРАЛЕЙ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

2.1. Причины изменения условий движения

2.2. Ущерб от изменения условий движения

2.3. Региональный принцип учета изменений условий движения на автомагистралях в зимний период

3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

3.1. Уровни зимнего содержания

3.2. Требования к состоянию проезжей части автомагистралей

3.3. Расстояния между складами противогололедных материалов

3.4. Арендная форма организации зимнего содержания

3.5. Расходы на зимнее содержание автомагистралей

4. МЕТОДЫ предупреждения образования зимней скользкости

4.1. Гололедобезопасные дорожные одежды

4.2. Гидрофобизация покрытий

4.3. Профилактическая обработка покрытия хлоридами

4.4. Прогнозирование метеорологических явлений

5. БОРЬБА С ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТЬЮ НА АВТОМАГИСТРАЛЯХ

5.1. Материалы, применяемые для ликвидации зимней скользкости

5.2. Нормы распределения хлоридов для ликвидации зимней скользкости

5.3. Машины для распределения противогололедных материалов

5.4. Физические способы борьбы с зимней скользкостью

6. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БОРЬБЫ С ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТЬЮ

6.1. Опыт использования влажной соли для борьбы с зимней скользкостью на автомагистралях

6.2. Поиск новых материалов для борьбы с зимней скользкостью

7. ОСОБЕННОСТИ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ

7.1. Защита цементобетонных покрытий от агрессивного воздействия хлоридов

7.2. Очистка труднодоступных участков автомагистралей от снега

7.3. Защита автомагистралей от снежных заносов

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

В обзорной информации рассмотрены особенностизимнего содержания автомобильных магистралей при борьбе с зимней скользкостью,очистке их от снега и льда, а также методы предотвращения снежных заносов игололеда, поиска и применения прогрессивных материалов для ликвидации зимнейскользкости.

Сведения, помещенныев обзорной информации, могут быть использованы работниками службы эксплуатациидля организации работ по зимнему содержанию автомагистралей, а также проектныхорганизаций - для учета вопросов зимнего содержания в проектах строительствановых и реконструкции существующих автомагистралей.

Обзор подготовилканд. техн. наук В.П. Расников (Гипродорнии)

1. ВВЕДЕНИЕ

Проблема зимнегосодержания автомобильных магистралей на территории нашей страны является весьмаактуальной, так как величина их грузонапряженности, интенсивности и скоростидвижения постоянно возрастает. Протяженность построенных автомагистралей в СССРсоставляет более 2500 км [1],70% из них расположено в зонах, где длительность зимнего периода превышает 140дней в году [2].

Среди основных задачзимнего содержания автомагистралей можно выделить разработку требований ксостоянию проезжей части, обоснование норм потребности в машинах и материалах иих номенклатуры, сроков ликвидации зимней скользкости, расстояний междускладами химических материалов и др.

Принципиальныхразличий в технологии зимнего содержания автомагистралей разных стран нет. Дляликвидации зимней скользкости за рубежом используют хлориды, как твердые, так ижидкие, а для предотвращения снежных заносов применяют различные виды защит.Очистка автомагистралей от снега везде производится путем его механическогоудаления за пределы земляного полотна.

Имеющиеся различияраспространяются в основном на уровень обеспеченности машинами для зимнегосодержания на удельную протяженность дорог, мощность машин и конструкциюоборудования для очистки снега к ликвидации гололеда, наличие средств малоймеханизации для уборка снега в труднодоступных местах и материалов для защитыот снежных заносов, качество и ассортимент хлоридов для борьбы с зимнейскользкостью. Значительные различия наблюдаются в уровне развития службпрогнозирования неблагоприятных погодных условий и предупреждения дорожников иучастников движения о состоянии проезда по автомагистрали, рекомендуемымрежимам движения и т.п.

В СССРобеспеченность большинства автомагистралей машинами для зимнего содержаниязначительно меньше нормативной потребности. Важной проблемой остаетсянедостаток химических веществ для борьбы с зимней скользкостью.

Большое внимание вобзорной информации уделено анализу зарубежного опыта с целью выявлениянаиболее перспективных и приемлемых для наших условий мероприятий по улучшениюзимнего содержания автомобильных магистралей.

Значительную частьрекомендаций по зимнему содержанию автомобильных дорог с двумя полосамидвижения можно перенести на автомагистрали. Тем не менее, спецификаконструктивных и геометрических элементов последних требует детальнойпроработки и обоснования большинства положений по их эксплуатации в зимнийпериод. Это вызвано рядом особенностей автомагистралей: значительными размерамиземляного полотна и проезжей части; наличием разделительной полосы,транспортных развязок в разных уровнях, путепроводов и мостов, формирующихбольшие снегосборные площади; большой протяженностью участков с различнымитипами ограждений, нарушающими режим снегопередувания; высокой интенсивностьюдвижения автомобилей и т.п.

2. ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ ИТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМАГИСТРАЛЕЙ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

2.1. Причины изменения условий движения

Под воздействиемнеблагоприятных погодно-климатических факторов в зимний период изменяютсятранспортно-эксплуатационные характеристики автомагистралей, а также условиядвижения. Основными из них являются гололед, снежный накат и рыхлый снег.

Наибольшие помехидля движения создает гололед, образующийся в результате замерзания выпадающихосадков или конденсируемой на поверхности покрытия влаги и имеющий толщину 1-3мм и плотность до 0,7 г/см3. Коэффициент сцепления колеса автомобиляс обледенелым покрытием снижается до 0,10 [3].Для ликвидации гололеда необходимо полностью разрушить ледяную пленку,используя для этого механические, тепловые, электрические или химическиеспособы.

Снежный покров наавтомагистралях образуется в результате прикатывания выпадающего снега колесамиавтомобилей, если не обеспечена его своевременная уборка за пределы проезжейчасти или посыпка противогололедным составом. Плотность снежного наката можетдостигать 0,5 г/см3. Наиболее часто формирование снежного накатанаблюдается при температуре выше -6°С и при наличии небольшого количествавыпадающего снега. Величина коэффициента сцепления колеса с покрытием приснежном накате колеблется от 0,15 до 0,30 [3].Снежный накат удаляют механическим или химическим способом с последующейсдвижкой за пределы земляного полотна. Снежный накат не образуется, еслиобеспечить содержание влаги в снеге более 20% [4].

Плотность рыхлогоснега на проезжей части автомагистралей при снегопадах и снегопереносе во времяметелей достигает 0,20 г/см3. В рыхлом состоянии снег поддерживаютпутем профилактического распределения хлоридов в начале снегопада или метелидля того, чтобы хлориды закрепились в снежном слое и предотвратили образованиеснежного наката. Рыхлый снег удаляют снегоуборочными машинами. В случаеобильных снегопадов или продолжительных метелей внесение хлоридов и уборкуснега повторяют несколько раз. Характер изменения скорости движения автомобилейпри наличии на проезжей части рыхлого снега (по данным советскихисследователей) приведен на рис.1 [5].При этом повышается также расход топлива. По данным финских специалистов,расход топлива зимой при толщине свежевыпавшего снега более 5 см повышается на20%, а при уплотнении его в процессе движения автомобилей - на 5-10% [6].

Рис.1. Зависимости скорости движения автомобилей от толщины слоярыхлого снега:
1-легковые автомобили; 2-легкие грузовые автомобили; 3-средние грузовыеавтомобили

В некоторых странах,например в Канаде [7],Польше [8],США [9],Франции [10]на дорогах с низкой интенсивностью движения (200-500 авт./сут) допускаетсяоставлять снежный накат с регулярной его профилировкой и посыпкой фрикционнымиматериалами для повышения коэффициента сцепления. Однако на автомагистраляхбольшинства стран требования нормативных документов предусматривают полнуюочистку покрытия от снега в экономически целесообразные сроки.

2.2. Ущерб от изменения условий движения

Как показываютисследования, зимняя скользкость приводит к снижению скорости движениятранспортных средств в 2-2,5 раза, их производительности на 30-40% и увеличениюсебестоимости перевозок на 25-30%. Одновременно зимняя скользкость являетсяпричиной до 40% дорожно-транспортных происшествий [11].

По статистическимданным Финляндии, около 30% ДТП совершены на скользких дорогах. Примерно 26% изних - при снежном накате или мокром снеге на покрытии. Отмечено также, что рискбыть вовлеченным в ДТП при гололеде в 6 раз больше, чем при сухом покрытии влетнее время. В темное время суток на неосвещенной дороге при дожде иобледенелом состоянии проезжей части уровень аварийности в 50-60 раз выше, чемв светлое время суток при сухом покрытии. Среди ДТП, возникающих из-заскользкости, наиболее типичными являются опрокидывание и встречноестолкновение, а также наезды транспортных средств на пешеходов [12].

В результатепроведенных исследований на автомобильных магистралях Московской областиспециалистами Гипродорнии было установлено, что средняя длительность различных состоянийпокрытия составляет: сухое - 68,2%, мокрое - 13,85%, гололед - 7,7% и снежныйнакат - 10,3% от длительности зимнего периода. С учетом этой длительности (еслипринять опасность возникновения ДТП при сухом состоянии покрытия за 1)вероятность происшествий при гололеде повышается в 9,71 раза, а при снежномнакате - в 3,84 раза [13].

По даннымитальянских исследователей, относительная аварийность в зимний периодзначительно превышает аварийность в другие периоды года, хотя интенсивностьдвижения в эти месяцы на 25-30% ниже, чем летом [14].Изменение относительной аварийности на автомагистрали Милан-Серравале взависимости от времени года показано в табл.1.

Таблица 1

Наименование показателя

Месяцы года

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Количество ДТП на 100 млн. авт.-км

96,1

100,2

93,1

60

41

54

51,5

70,4

41,8

76,5

65,5

114,6

Высокая относительная аварийность в зимние месяцыобъясняется еще и тем, что продолжительность отрицательных температур в Италиисоставляет 37 дней, которые неравномерно распределены на протяжении 4 месяцев.В результате этого водители не успевают адаптироваться к ухудшению условийдвижения при неблагоприятных состояниях проезжей части.

На Милуокскойавтомагистрали США количество происшествий при гололеде и снежном накатесоставляет 7,2% от общего количества ДТП за зимний период (длительность зимысоставляет 15% от продолжительности года) [15].

На автомагистраляхИталии за 1975 г. произошло 6834 ДТП, из них 172 - со смертельным исходом, в томчисле по причине зимней скользкости с октября по март - 87 ДТП и 4 сосмертельным исходом. Длительность зимы в Италии составляет 10% отпродолжительности года. В 1976 г. произошло 7938 ДТП, из них 204 со смертельнымисходом, а из-за зимней скользкости 162 ДТП и 2 со смертельным исходом [16].

На автомагистралиРейнланд-Платц (ФРГ) в 1976 г. зарегистрировано 27426 ДТП, из них по причинезимней скользкости 1201, т.е. 4%. Длительность зимы составляет 12% отпродолжительности года [17].

Приведенные данныепоказывают, что зимнему содержанию автомагистралей необходимо уделять большоевнимание ввиду того, что потери на них из-за перерывов в движении, сниженияскоростей и повышения аварийности при зимней скользкости значительно болеевысокие, чем на автомобильных дорогах с двумя полосами движения [18].

Удельные показателиаварийности на автомагистралях значительно ниже, чем на автомобильных дорогах сдвумя полосами движения [13-17],а перерывы в движении рассматриваются как чрезвычайные происшествия. Так, зазиму 1974-1975 гг. на автомагистралях Италии общей протяженностью 3873,5 кмперерыв в движении длительностью до 2 ч был зафиксирован только на одномучастке. За зиму 1975-1976 гг. на автомагистралях протяженностью 4168,1 км перерывв движении наблюдался на семи участках, причем его длительность колебалась от0,5 до 4 ч [16].

2.3. Региональный принцип учета изменений условийдвижения на автомагистралях в зимний период

Одним из основныхусловий, гарантирующих высокий уровень удобства и безопасности движения наавтомагистралях в зимний период их эксплуатации, является степеньобеспеченности дорожных служб машинами для их зимнего содержания. В большинствестран мира расчет потребного количества машин ведется с учетом реальныхпогодно-климатических условий каждой магистрали или группы магистралей,сформированных по региональному признаку.

Например, в Италии,сравнительно небольшой по территории стране с достаточно однороднымипогодно-климатическими условиями, выделено три зоны по степени трудностизимнего содержания автомагистралей и соответственно установлена протяженностьтак называемого оперативного участка обслуживания: I зона (север Италии) - 85 км; II зона (горные области) - 70 км; III зона ( юг и центр Италии,автомагистрали вдоль побережья) - 105 км.

В среднем по сетиитальянских автомобильных магистралей парк основных машин для зимнегосодержания составляет на 100 км магистрали с шестью полосами движения: 23отвальных снегоочистителя, 1 роторный снегоочиститель, 6 солераспределителей и5 снегопогрузчиков [8].

Примерно такие жерасчетные нормы потребности в машинах для зимнего содержания автомагистралей внашей стране [19].В табл. 2 приведены укрупненные нормативы потребности в машинах для очисткидорог I категории,а в табл.3 - в машинах для борьбы с гололедом.

Во Франциипротяженность оперативного участка автомагистралей при зимнем содержанииколеблется от 27 до 74 км. Борьба с зимней скользкостью осуществляется, восновном, жидкими химическими веществами. Для этой цели каждый оперативныйучасток располагает автомобилями-цистернами (от 4 до 6) вместимостью 10 м3каждая [20].

Таблица 2

Категория трудности снегоборьбы

Характеристика участков по снегозаносимости

Потребность в машинах на 100 км дороги I категории

снегоочистители

бульдозеры

авто- грейдеры

отвальные

роторные

I

Заносимые

Незаносимые

8

8

2

1

-

-

3

3

II

Заносимые

Незаносимые

13

11

3

2

-

-

3

3

III

Заносимые

Незаносимые

16

13

5

2

2

2

5

3

IV

Заносимые

Незаносимые

19

16

6

2

3

2

5

3

Таблица 3

Категория дороги

Потребность в машинах на 100 км дороги

пескоразбрасыватели

солераспределелители

I

20

8

II-III

7

3

IV-V

5

2

ВЧехословакии протяженность оперативного участка автомагистрали также в среднемсоставляет 50 км. Чехословацкие дорожники приводят интересную статистику: для поддержаниятранспортно-эксплуатационных характеристик проезжей части автомагистралей навысоком уровне требуется 1250 км пробега распределительных и снегоочистительныхмашин на 1 км автомагистрали за зимний сезон при его средней длительности вЧССР 150 дней, т.е. около 7 проездов на 1 км за каждый зимний день, из них 3,47- при борьбе с зимней скользкостью и 3,45 - при очистке проезжей части отснега. В периоды интенсивных снегопадов или других стихийных метеорологическихявлений эти показатели увеличиваются в 7-8 раз и достигают 50-56 км пробегамашин на 1 км автомагистрали за зимний день [21].

Таким образом, расчетпотребности в машинах во многих странах производится на одно метеорологическоеявление, на его длительность и интенсивность и не зависит от продолжительностизимнего периода.

3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯАВТОМОБИЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

Ввиду большихобъемов работ по зимнему содержанию автомобильных дорог и сложности ихпроведения, значительной протяженности и различной степени важности дорог втранспортной сети во многих странах признано экономически нецелесообразнымсодержать в зимний период всю сеть дорог с одинаковым уровнем качества.

3.1. Уровни зимнего содержания

В СССР критерием,характеризующим уровень зимнего содержания автомагистралей, является расчетноевремя между проходами снегоочистителей, в течение которого снегонакопление надорожном полотне при патрульной снегоочистке не превышает 3 см для дорогобщегосударственного, республиканского и областного значения и не более 5 см -для местных дорог [22].В зависимости от района трудности снегоборьбы это время колеблется от 2,8 до0,5 ч. Учитывая реальное количество машин для ликвидации снежных отложений,назначают срок очистки дорог от снега, который по директивным предписаниямколеблется от 2 до 8 ч [22],а на практике он значительно больше. Это объясняется тем, что после началаснегопада или образования гололеда невозможно сразу ликвидировать ихпоследствия. Поэтому уровень зимнего содержания может характеризоваться толькоэкономически целесообразным сроком ликвидации зимней скользкости, определяющимсостояние проезжей части дороги.

В Финляндии наавтомагистралях и дорогах с интенсивностью движения более 1500 авт./сутявляется обязательной ликвидация зимней скользкости, на дорогах с меньшей интенсивностьюдвижения допускается снежный накат.

В США в провинцииОнтарио приняты четыре уровня зимнего содержания дорог, требования к которымрегламентирует стандарт M-700-1 (табл.4) [9].

Таблица 4

Уровень зимнего содержания

Интенсивность движения, авт./сут

Допускаемая толщина слоя снега не более, мм

Ширина очистки от снега

дороги южных районов

дороги северных районов

1

Более 1500

Более 1200

25

На полную ширину

2

500-1500

400-1200

38

На полную ширину

3

250-500

200-400

50

На ширину 1,8-2,4 м по оси дороги

4

Менее 250

Менее 200

65

Допускается снежный накат

В Польше принято три уровня зимнего содержания,причем к первому относятся международные и национальные автомагистрали [8].Аналогичные три уровня приняты во Франции [10].

3.2. Требования к состоянию проезжей частиавтомагистралей

В нашей странетребования к зимнему содержанию проезжей части автомобильных дорогразрабатываются с учетом основного положения нормативных документов о том, чтопроезжая часть дороги должна быть полностью очищена от снега и льда [21].Так как невозможно очистить от снега и льда одновременно все участки дорог,обслуживаемые дорожно-эксплуатационным подразделением, задача разработкитребований по зимнему содержанию проезжей части автомагистрали может бытьсведена к установлению экономически обоснованных сроков ликвидации зимнейскользкости в зависимости от ее значимости и погодно-климатических условийрегиона расположения.

В Гипродорниивыполнено технико-экономическое обоснование сроков ликвидации зимнейскользкости.

Основнымпоказателем, регламентирующим сроки ликвидации зимней скользкости, являетсязначимость дороги или ее категория,

характеризующаясявеличиной интенсивности движения. В качестве переменных показателей, меняющихсяпо регионам и климатическим зонам страны, проанализированы количество цикловобразования гололеда и количество снегопадов. Эти два показателя определяютдлительность обледенелого и заснеженного состояний покрытия. Рассмотреныварианты сроков ликвидации зимней скользкости от 1 до 20 ч с интервалом в 1 ч,для которых определены затраты на снегоуборочную технику и машины дляликвидации гололеда, рассчитаны потери из-за снижения скорости движения иповышения аварийности при различной длительности неблагоприятных состоянийпроезжей части, определяемых указанными сроками ликвидации зимней скользкости.За критерий обоснования экономически целесообразного срока был принят минимумсуммарных приведенных затрат из рассмотренных вариантов с разными срокамиликвидации зимней скользкости.

В табл. 5 приведеныэкономически целесообразные сроки ликвидации зимней скользкости и потребноеколичество машин для их реализации на 100 км дороги в расчете на две полосыдвижения при условии применения пескосоляной смеси [23].

Таблица 5

Интенсивность движения, авт./сут

Экономически целесообразный срок ликвидации зимней скользкости, ч

Требуемое количество машин для ликвидации зимней скользкости при использовании пескосоляной смеси

пескоразбрасыватели

снегоочистители

Более 5000

Не более 1

21,4

15

5000-1600

2

10,7

7,5

1600-600

3

7,1

5

600-300

4

5,4

3,75

300-200

5

4,3

3

Менее 200

Более 5

3,6 и менее

2,5 и менее

Таким образом, для автомобильных магистралейэкономически целесообразным сроком ликвидации зимней скользкости является 1 ч,так как величина интенсивности движения на них, как правило, больше 5000авт./сут.

С целью обеспеченияэтого срока требуется повышенное количество машин для очистки автомагистралейот снега и ликвидации на них гололеда. Учитывая, что автомагистрали являютсядорогостоящими сооружениями, увеличение эксплуатационных затрат на них посравнению с обычными дорогами является оправданным.

Требования нормзимнего содержания автомагистралей в Англии предусматривают их очистку от снегаи ликвидацию гололеда в течение 2 ч после прекращения снегопада и с моментаобразования гололеда. Наиболее напряженными месяцами года для зимнегосодержания дорог считаются декабрь, январь и февраль [24].

В Япониивыдерживается срок очистки от снега автомагистрали Хокурику, равный 1 ч, заисключением случаев стихийных заносов, когда основной задачей ставитсяобеспечение проезда по магистрали в возможно короткие сроки [25].

В ГДР срокиликвидации зимней скользкости на автомагистралях составляют 2 ч, а на другихдорогах, в зависимости от их значимости, колеблются от 3 до 5 ч, причем напроезжей части автомагистралей допускается оставлять слой снега толщиной неболее 2 см [8].

На автомагистраляхВенгрии сроки ликвидации зимней скользкости и уборки снега составляют 1 ч. Надругих дорогах эти сроки зависят от величины интенсивности движения исоставляют 1,5; 2 и 4 ч. На дорогах с низкой интенсивностью движениядопускается оставлять снежный накат [8].

3.3. Расстояния между складами противогололедныхматериалов

Принимаемыерасстояния между складами противогололедных материалов зависят, в первуюочередь, от срока ликвидации зимней скользкости, который нужно обеспечить, и отколичества имеющихся машин для распределения этих материалов, а также от типаиспользуемых распределителей, вместимости их бункеров или цистерн, рабочейскорости машин, геометрических размеров и числа полос движения автомагистрали.Оптимизация этих показателей по критерию наименьших суммарных затрат на борьбус зимней скользкостью позволяет получить экономически целесообразные расстояниямежду складами противогололедных материалов.

В ЧССР среднеерасстояние между складами для обслуживания автомагистралей составляет 20-25 км[21].

В ГДР один складтвердых противогололедных материалов или рассолохранилище жидких хлоридовобслуживает участок автомагистрали с четырьмя полосами движения протяженностью50 км. Склады обычно размещают посередине обслуживаемого участка. Одновременнодля каждого конкретного случая рассчитывают потребное количествораспределителей, исходя из того, что срок ликвидации зимней скользкости насамом отдаленном от склада участке автомагистрали не превышал 2 ч [8].

В Японии на автомобильноймагистрали Хокурику на участке протяженностью 299 км построено 16 складовхимических материалов капитального типа и 15 стационарных постов, на которыхустановлены емкости с жидкими хлоридами. Таким образом, среднее расстояниемежду складами химических материалов на этой автомагистрали составляет 9,6 км.Емкости жидких хлоридов заполняют в перерывах между периодами образованиязимней скользкости. Капитальные склады размещены, как правило, в населенныхпунктах, а посты, на которых не требуется постоянный обслуживающий персонал, -вблизи автомагистрали, вне населенных пунктов [25].

Основным видом производственнойединицы для складирования химических материалов на автомагистралях Италииявляются склады открытого типа. В среднем площадь специально оборудованных дляэтого площадок составляет 1200 м. Одновременно эти площадки используют вкачестве стоянки машин для зимнего содержания автомагистралей. Имеются такжесклады закрытого типа средней площадью 250 м. На автомагистралях Италиипротяженностью 4168 км построены 171 открытый склад и 29 закрытых, т.е. среднеерасстояние между ними составляет немногим более 20 км. Частота расположенияскладов увеличивается на автомагистралях с более высокой интенсивностью ибольшим числом полос движения. Принцип размещения складов на автомагистралях,как правило, линейный, т.е. они предназначены для обслуживания только автомагистралей,а сеть примыкающих дорог обслуживается с других складов [16].

3.4. Арендная форма организации зимнего содержания

Во многих странахмира машины для зимнего содержания автомобильных магистралей арендуют у частныхфирм, причем договора на аренду заключаются как на весь зимний период, так и поотдельным требованиям дорожников на основе опережающих прогнозов погоды. Данные табл. 6иллюстрируют увеличение парка машин для очистки снега и борьбы с зимнейскользкостью в Италии, в основном за счет использования арендной формы зимнегосодержания автомагистралей [16].

Таблица 6

Зимний период

Плужные снегоочистители

Распределители

твердых хлоридов

жидких хлоридов

А

С

А

С

А

С

1972-1973 гг.

789

33

159

47

7

13

1973-1974 гг.

870

36

165

59

13

15

1974-1975 гг.

870

27

192

32

18

16

1975-1976 гг.

886

27

192

32

16

15

Примечание. А- арендуемые машины; С- машины дорожных хозяйств.

В Венгрии 80% всегообъема работ по зимнему содержанию автомагистралей выполняется собственнымисилами и средствами дорожных организаций, а 20% - с помощью арендуемых средств попредварительно заключаемым договорам с другими отраслями народного хозяйства [8].

В ГДР для зимнего содержанияавтомагистралей привлекается рабочая сила из других отраслей народногохозяйства, в основном, из сферы сельскохозяйственного производства. Этосанкционировано постановлением Совета Министров. Привлечение рабочей силы имашин осуществляется по прямым договорам между дорожной организацией исельскохозяйственным подразделением. На аналогичных основаниях производитсяаренда машин для зимнего содержания из других отраслей народного хозяйства. Всреднем за зимний сезон для содержания 50 км автомагистрали с четырьмя полосамидвижения используют 1200 чел-дн. рабочей силы и от 40 до 60% потребногоколичества машин.

В Японии для зимнегосодержания автомагистрали Хокурику также привлекают машины из других отраслей [25]. В табл. 7 приведено количествомашин для зимнего содержания автомагистрали в течение зимнего периода 1980-1981гг. Эти машины используются, как правило, для ликвидации последствий стихийныхбедствий: обильных снегопадов, снежных заносов.

Таблица 7

Машины для зимнего содержания

Снегоочистители

Рассолораспределители

Автогрейдеры

Бульдозеры

Экскаваторы

Автомобили-самосвалы

плужные

роторные

Собственные средства автомагистрали

65

21

16

3

-

6

-

Машины, арендуемые у частных владельце

-

-

-

18

1

7

15

Машины, выделенные с других автомобильных  дорог

4

1

-

7

5

18

77

Итого

69

22

16

28

6

31

92

3.5. Расходы на зимнее содержание автомагистралей

Автомагистралиявляются дорогостоящими сооружениями (до 3 млн. р за 1 км) с высокойинтенсивностью движения и большой шириной проезжей части, поэтому затраты на ихзимнее содержание значительно превышают стоимость содержания автомобильныхдорог с двумя полосами движения.

Во всех странахнаблюдается тенденция к увеличению расходов на зимнее содержание дорог, и вчастности, автомагистралей, тем более, что эти дополнительные затраты быстроокупаются за счет сокращения непроизводительных задержек транспортных средств иуменьшения потерь от дорожно-транспортных происшествий.

В Польше, например,расход химических веществ, используемых для борьбы с зимней скользкостью, за периодс 1964 по 1979 гг. увеличился в 24 раза и составил 429 тыс. т [8].

В США расход хлоридовдля борьбы с зимней скользкостью возрос с 6,3 млн. т в 1965 г. до 9 млн. т в1979 г. [18].

В ФРГ расход хлоридовв 1978-1979 гг. составил 1,6 млн. т [26].Общие расходы по использованию соли только на автомагистралях достигли 28 млн. марок.Затраты на зимнее содержание в ФРГ составляют 8-10% от общих затрат насодержание дорог [8].

Во Франции от 3 до7% расходов на содержание государственных автомагистралей приходится назимний период [8].

В США [8]расходы на борьбу с зимней скользкостью с помощью химических веществ достигаютоколо 1,015 млрд. долл. в год. Подсчитано, что при отсутствии мер по борьбе сзимней скользкостью потери составили бы 18,4 млрд. долл., в основном, засчет увеличения расхода топлива, снижения объема перевозок и скоростейдвижения. Таким образом, эффективность использования химических веществ дляборьбы с зимней скользкостью составляет 18:1 (данные Американского институтабезопасности движения TISА). По другим данным [27]это соотношение составляет 6,3:1, что также эффективно.

Экономическиеисследования, проведенные на трех участках автомагистралей в Швейцарии,показали, что потери на автомагистрали без применения противогололедных веществоказались в 3 раза выше, чем в случае их применения [8].

Министерствофинансов Англии выделяет на работы по зимнему содержанию дорог от 6 до 10 млн.фунтов стерлингов за один зимний сезон [24].

В Чехословакиирасходы на зимнее содержание автомагистралей постоянно возрастают (табл. 8) [21].

В Италии средняястоимость зимнего содержания 1 км автомагистрали составляет 1,36 млн.лир, амаксимальные затраты (9,91 млн.лир/км) были зарегистрированы на автомагистрали AI Маркони-Флоренция (магистральСолнца) [28].

Исследования,выполненные в Чехословакии, показывают, что требуемое количество хлоридов дляборьбы с зимней скользкостью должно составлять 40,2 т на 1 км автомагистралидля Чехии и 38,5 т - для Словакии. Эти данные получены для ликвидации 85%случаев зимней скользкости в установленные сроки. Фактический расход этихматериалов составил в 1978-1979 гг. 38,18 т на 1 км автомагистрали с четырьмяполосами движения [21].

Общий расходхлоридов для зимнего содержания дорог по странам Европы за зимние периоды1969-1970 и 1973-1974 гг. показан в табл. 9.

Таблица 8

Показатели

Годы

1975/1976

1976/1977

1977/1978

1978/1979

Расходы на зимнее содержание автомагистралей, тыс.р:

 

 

 

 

Всего

718

854,8

1134,3

1712,3

Борьба с зимней скользкостью

320,7

306,7

437,6

565,6

Очистка от снега

16,2

18,1

21,8

41,0

Удельные расходы на зимнее содержание 1 км автомагистрали, тыс.р

 

 

 

 

Всего

7,369

4,946

5,801

6,170

Борьба с зимней скользкостью

2,697

1,543

1,667

2,381

Очистка от снега

0,148

0,105

0,107

0,148

Длительность зимы, дни

138

133

151

165

Таблица 9

Страна

Хлориды

Расход хлоридов ,тыс. т

1969-1970 гг.

1973-1974 гг.

Бельгия

СаСl2, NaСl

55,2

24,1

Италия

-''-

-

174,2

ГДР

MqСl2, NaСl

215,1

190,7

ФРГ

-''-

1600

1000

Англия

-''-

1550

870

Финляндия

NaСl

25

41

Франция

-''-

400

330

Нидерланды

-''-

490

163

Австрия

СаСl2, NaСl

35,4

27,5

Польша

СаСl2, NaСl, MqСl2

123

151

Испания

-''-

3

6

Швеция

-''-

31

81

4. МЕТОДЫ предупрежденияобразования зимней скользкости

В настоящее времякак в нашей стране, так и за рубежом проводятся исследования методовпредупреждения образования зимней скользкости по следующим основнымнаправлениям:

профилактическаяобработка покрытий (до образования зимней скользкости) химическими веществами;

улучшениетеплотехнических характеристик конструкции дорожной одежды;

строительствопокрытий, обладающих достаточной стойкостью против образования гололеда;

защита поверхностипокрытия составами, снижающими адгезию льда к покрытию.

4.1. Гололедобезопасные дорожные одежды

В начале 70-х годовво многих зарубежных странах появились сообщения о создании гололедобезопасныхдорожных одежд или верхних слоев покрытия путем введения в составасфальтобетонной смеси льдофобных добавок.

В Австрии, Франции иШвейцарии в течение нескольких лет испытывают асфальтобетонные покрытия сдобавками, замедляющими образование гололеда (в основном, на мостах,путепроводах и других участках автомагистралей, наиболее подверженныхобледенения). Как правило, добавки солей составляют 5% от объемаасфальтобетонной смеси и вносятся в верхний слой покрытия толщиной 3,5 см(Швейцария) или 2-3,9 см (Франция). В результате количество обработок хлоридамитаких участков сокращается более чем в 4 раза (8 против 34) на смежных участкахавтомагистралей Швейцарии и (0 против 30) - во Франции. Однако к технологииприготовления таких покрытий предъявляются жесткие требования: однородностьсостава и равномерность распределения солей в асфальтобетонной смеси. Учитываяэти требования, а также высокую стоимость таких покрытий, их устраивают висключительных случаях. Устройство покрытий с использованием противогололедныхдобавок более экономично, чем теплообогрев проезжей части. Однако этот способполностью не исключает необходимость применения противогололедных солей, хотязначительно снижает их расход [8].

В качествельдофобных добавок использовали также Verglimit, Petroset и Viscospin [29-31].Во Франции Verglimit приготавливаютв виде гранул из хлористого кальция и других веществ, обработанных льняныммаслом [29].По данным ФРГ, Verglimit состоит из хлористого кальция и каустической соды [30].

Были апробированы следующиеварианты использования Verglimit : втапливание гранул Verglimit в поверхность асфальтобетонногопокрытия при его устройстве; введение Verglimit в качестве добавки в смеси, используемые при поверхностнойобработке. Смесь готовили следующим образом. Щебень с размером зерен 6-7 ммсмешивали в течение 3-4 мин при температуре 160°С с битумной эмульсией, затем вэту смесь добавляли Verglimit и перемешивали в течение 10 с. Содержание Verglimit в смеси рассчитывали взависимости от интенсивности движения и погодных условий. Как правило, оносоставляет от 5 до 6%.

В составы смесей дляповерхностной обработки, вводят также льдофобные добавки Petroset и Viscospin с расходом 4-8% от объема смеси [30].

Для уменьшениявымываемости из покрытия Verglimit использовали в виде гранул с защитной оболочкой, котораяпод воздействием колес автомобиля должна разрушаться, создавая таким образом постоянныйпротивогололедный эффект.

Однако в результатеисследований было установлено, что основным недостатком использования Verglimit явились повышенная истираемостьпокрытия и наличие на нем поверхностных разрушений, объясняемых тем, что Verglimit увеличивается в объеме поддействием влаги и создает очаги опасных деформаций и напряжений в теле покрытия[32,33].

В Гипродорнии вкачестве противогололедной добавки применяли хлористый кальций в дисперсномвиде в комплексе с трудно растворимой солью. Проведенные опыты показали, что врезультате комплексного действия добавок вымываемость их из покрытия снизиласьпримерно в 3 раза, что дает основания надеяться на возможность практическойреализации гололедобезопасной дорожной одежды с эффективным сроком ее действияв течение двух-трех зимнихсезонов [33].

4.2. Гидрофобизация покрытий

Целью гидрофобизациипокрытий является уменьшение адгезии снежно-ледяных отложений с поверхностьюпокрытия, что облегчает удаление этих отложений механическим способом.

В Гипродорнииразработан гидрофобизирующий состав, представляющий собой синтез гидрофобныхкремнийорганических веществ. Этот состав содержит следующие компоненты: 15%-ныйраствор полиметилсилазановой смолы марки МСН-7-80, кремнийорганический лакмарки КО-833 и гидрофобизирующую жидкость 136-41 по ГОСТ 10834-76.Состав приготавливают в помещении или на открытом воздухе в сухую погоду приплюсовой температуре. Расход состава - 150 г/м2. Противогололедныйсостав наносят на сухую поверхность покрытия. Движение на обработанных участкахоткрывается через 24 ч после нанесения состава. Срок службы такого состава - 1год, ориентировочная стоимость - 4 р/м2, рекомендуемое времянанесения на покрытие - август-сентябрь [34].Технология приготовления и распределения гидрофобизатора рассмотрена в работе [35].

Результатылабораторных испытаний по определению адгезии льда с поверхностьюцементобетонных образцов, обработанных гидрофобизирующим составом, показали,что в зависимости от температуры воздуха величина адгезии уменьшается в 4-8 раз(рис.2) [36],Экспериментальные работы на опытных участках показали аналогичные результаты.

Рис.2. Средняя величина удельного сопротивления льда сдвигу споверхностью цементобетонного покрытия:
1 - контрольный образец; 2 - образец цементобетона, поверхность которогообработана гидрофобизирующим составом

Исследования поданному вопросу, выполненные в МАДИ, позволили предложить для практическойреализации несколько гидрофобизаторов как на основе органических растворителей,так и водных эмульсий (табл.10). В результате испытаний гидрофобизирующихсоставов в лабораторных условиях и на производстве был сделан вывод овозможности их применения для уменьшения адгезии льда к покрытию. Однако из-затехнологических трудностей приготовления и нанесения гидрофобизирующих защитныхслоев, а также относительного дефицита материалов их используют лишь научастках автомагистралей, наиболее подверженных обледенению (путепроводах,мостах, съездах транспортных развязок) [37].

Таблица 10

Наименование кремнийорганических соединений

Заводская марка

Вид употребления

Коэффициент понижения

водопоглощения дорожных бетонов

Ориентировочная отпускная цена за 1 кг, р.

Полифенилалкоксилоксановый модификатор

113-63

Растворы на органических растворителях

3 - 5

5,4

Полиэтилгидросилоксановая жидкость

136-41

Растворы на органических растворителях

3

4,8

Тетраэтоксисилан технический

ТЭС

-''-

3

1,4

Алюмометилсиликонат натрия

АМСР-3

Водно-спиртовые растворы

2-3

0,6

Метилсиликонат натрия

ГКЖ-II

-''-

1,5

0,7

Полиэтилгидросилоксановая эмульсия

КЭ-30-04

Водные растворы

1,5

3

Полифенилэтоксисилоксановая эмульсия

КЭ-12-35

-''-

2

2,5

Порошок метилсиликоната натрия

ГКП-II

-''-

1,5

2,3

4.3. Профилактическая обработка покрытия хлоридами

Во многих странахдля предотвращения образования гололеда проводят профилактическую обработкупокрытия. Например, в Италии предварительная обработка покрытия осуществляетсяна 82% автомобильных дорог в северных районах страны и на 67,9% - в южных [28].

Для этой целииспользуют хлориды кальция, натрия и магния, как правило, в жидком виде, нормырасхода которых в разных странах при профилактической обработке покрытия,приведены в табл. 11 [8,38,39].

На практике нормырасхода сухих хлоридов для предотвращения образования гололеда в разных странахвыдерживают в пределах 10-20 г/м2 [8].Эти нормы расхода эффективны до температуры воздуха не ниже -10°С. В редкихслучаях профилактических обработок покрытия при более низких температурах нормырасхода должны быть увеличены.

Таблица 11

Страна

Материал

Расход сухого вещества, г/м2

Концентрация рассола, %

ГДР

MqСl2

8

15-32

Англия

NaСl

4-8

20

Скандинавские страны

-''-

8

33

Франция

-''-

14

28

Польша

СаСl2

9

-

Бельгия

-''-

6-20

СаСl2, NaСl, MqСl2

Италия

-''-

5-10

-

Для предупреждения образования гололеда не следуетприменять хлористый магний, так как он увеличивает скользкость сухого покрытия,тем не менее дорожники ГДР (см. табл.11) его используют [8].

В Польше дляпредотвращения образования гололеда применяют также и твердые хлориды в видепорошка [8]. Норма их распределенияустановлена в зависимости от температуры покрытия и влажности воздуха (табл.12).

Таблица 12

Температура покрытия, °С

Расход хлористого натрия, г/м2

При конденсации тумана

Во время дождя

-1

10

20

-2

20

30

-3

30

40

-4

40

50

Твердые хлориды применяют и в Англии. Еслиожидается слабый снег или понижение температуры при сухом состоянии покрытия ихрасход составляет 10 г/м2.Если понижение температуры ожидается после дождя, расход хлоридов дляпрофилактической обработки покрытия увеличивается до 25-40 г/м2 [24].В Англии в целях профилактики производят также россыпь пескосоляной смеси израсчета 17 г/м2 [40].

Недостаткомприменения твердых хлоридов для предотвращения образования зимней скользкостина покрытии является их слабое сцепление с обрабатываемой поверхностью.

Для предотвращенияльдообразования на дорожных покрытиях в СССР предложен состав, состоящий изпорошкообразного хлористого кальция (4-17%) и катионоактивной битумной эмульсии(83-96%). Катионоактивная битумная эмульсия образует на поверхности покрытиятонкую водоустойчивую пленку с повышенной адгезией к покрытию, которая содержиткристаллы хлористого кальция. В процессе эксплуатации пленка истирается,обнажая новые кристаллы хлористого кальция. Срок службы такой обработкисоставляет несколько месяцев [41].

Состав готовитсяследующим образом: в катионоактивную битумную эмульсию, состоящую из вязкогодорожного битума (50%), соляной кислоты (0,8%) и воды (47,7%), вводятхлористый кальций. Полученный состав распределяют по поверхности покрытия израсчета 0,4-0,5 кг/м не менее, чем за 8-10 ч до образования зимней скользкости.

Нередки случаи,когда на проезжей части автомагистралей находятся хлориды, оставшиеся послепредыдущей обработки покрытия. Если они имеют достаточно высокую концентрацию,то последующая обработка покрытия для предупреждения образования зимнейскользкости может оказаться не только нецелесообразной, но и вредной, так какона повышает скользкость покрытия и уровень загрязнения окружающей среды. Дляпринятия решения о целесообразности профилактических обработок покрытиянеобходимо знать количество оставшихся на проезжей части химических веществ.Большую помощь в данном случае оказывают приборы, регистрирующие наличие солей надороге.

Центральнаялаборатория SOLVAX в Брюсселе разработала способ измерения концентрациираствора хлористого кальция на проезжей части. Способ измерения основан наразбрызгивании по покрытию бензоата натрия, в результате чего должен появитьсябелый осадок (рис. 3). Реакция протекает по формуле:

CaCl2+ 2NaC7H5O2 → 2NaCl + Ca(C7H5O2) 2 -белый осадок.

Этот способпозволяет получить точные, не зависящие от температуры воздуха результаты, наосновании которых можно принимать решение о необходимости профилактическойобработки при условии, если разработан лабораторный эталон использования методаи количество хлористого кальция на покрытии составляет более 1 г/м2 [42].

Рис.3.Измерение концентрации раствора CaCl2 с помощью бензоатанатрия

Для определенияколичества хлористого натрия на покрытии в Швейцарии предложен прибор "Moulinette", который забирает спокрытия некоторую часть раствора и далее посредством титрования определяетконцентрацию и количество соли. Затраты времени на одно определение - 5 мин [42].

Электрическиеспособы основаны на замере электрического сопротивления растворов, содержащихсоль. Наиболее совершенный прибор SOBOR 20, разработанный швейцарскойфирмой " Boschung Mecatronic A.G.", дает возможность определитьне только концентрацию, но и количество соли NaCl, находящейся на покрытии. На рис. 4 показана сходимостьрезультатов, определенных прибором SOBOR 20 и полученных методомхимического анализа [42].

В ФРГ предложенспособ непрерывного измерения количества противогололедных хлористых солей илидругих химических реагентов на покрытии, заключающийся в раскатывании на немленты из водопоглощающего материала, например фильтровальной бумаги, помещеннойв обойму из прозрачной гидрофобной пленки [43].

Рис.4. Сходимость результатов определения количества NaCl напокрытии методом химического анализа и прибором SOBOR 20

4.4. Прогнозирование метеорологических явлений

Для успешногопроведения профилактических работ по борьбе с зимней скользкостью и повышенияэффективности зимнего содержания автомагистралей необходимо знать прогнозпогоды. В разных странах используют прогнозы, разрабатываемые государственнымигидрометеорологическими службами, собственными метеорологическими станциямидорожных организаций, или системы, предназначенные для оповещения дорожников иучастников движения об особо опасных метеорологических явлениях, меняющихусловия движения по автомагистрали.

При организациизимнего содержания на автомобильных магистралях Италии широко используетсяинформация об ожидаемых метеорологических явлениях, получаемая сгосударственных метеорологических станций и постов. Для этого станциинаблюдения за погодой располагают в непосредственной близости от магистралей.Среднее расстояние между метеорологическими станциями в Италии - 14 км нагорных дорогах, 20 км на дорогах центра и юга и 50 км на дорогах севера Италии.Каждая метеорологическая станция имеет в распоряжении следующие измерительные ирегистрирующие приборы и инструменты (в среднем на одну станцию): 34термометра, 26 барометров, 22 гигрометра, 1 плювиометр, 8 термографов, 8барографов, 8 гигрографов, 2 плювиографа, 3 прибора для определения направленияветра, 2 анемографа, I прибордля регистрации образования гололеда. Данные о погоде получают и по другимисточникам, в частности, от метеостанций военных аэродромов. Причем,информация, поступающая с метеостанций, организована таким образом, чтосообщаются не только прогнозы метеоявлений, способных вызвать остановкудвижения или значительно усложнить условия движения, но и прогнозы о любыхявлениях, являющихся отклонениями от эталонных метеорологических условий [16].

В Англии дляоповещения службы зимнего содержания о гололеде на дороге функционируетэлектронное контрольное устройство Icelert [24].

Швейцария и Австрияв настоящее время применяют передачу метеорологической информации сметеостанций при помощи проводных или беспроводных систем. Беспроводная системаработает на расстояние до 38 км, проводная - до 25 км [8].

В Австрии в зимнийпериод 1977-1978гг. работало 80 постов для прогнозирования гололеда и 140станций для определения характеристик снегопадов [8].

В Швецииметеостанции, предназначенные для прогнозирования гололеда, регистрируюттемпературу и влажность воздуха, а также температуру покрытия (через каждые 30мин.) и автоматически передают сведения в дорожно-эксплуатационные организациидля принятия решения о проведении работ по зимнему содержанию автомагистралей [8].

В Польше в 1982 г.действовало более 400 дорожных метеорологических станций, в оборудованиекоторых входят: метеорологическая будка, комплект обычных термометров,психрометр Августа, почвенный термометр, гигрограф. В задачу этих станцийвходит слежение за динамикой изменения температуры покрытия и воздуха,относительной влажности воздуха, а также определение сроков формированиягололеда и выдача рекомендаций службе эксплуатации о моменте начала работ попредупреждению или ликвидации зимней скользкости. На некоторых станцияхдополнительно измеряют направление и силу ветра, температуру покрытия ихарактеристики атмосферных осадков [8].Метеостанции размещены на сетях автомагистралей вышеназванных стран достаточноплотно, несмотря на то что зимние периоды во многих из них непродолжительны.

В Финляндииразработана система автоматизированного сбора исходной метеорологическойинформации, которая позволяет дорожникам принять решение о моменте началапроведения работ по зимнему содержанию автомагистралей. Система измеряеттемпературу воздуха на разных уровнях, температуру покрытия по его толщине,влажность покрытия, видимость, силу и направление ветра. Кроме того, системаоборудована радарным устройством, позволяющим с высокой точностью предсказатьмомент начала снегопада. Эффективность системы - снижение на 2% расходовна зимнее содержание автомагистралей и на 7% - расходов на борьбу сзимней скользкостью [12].

Многие европейскиестраны принимают участие в осуществлении проекта EUCO-COST "Использование электронногооборудования для управления движением на автомагистралях". Целью этогопроекта является разработка стандартизированной европейской системыавтоматического контроля и раннего оповещения водителей идорожно-эксплуатационных организаций о состоянии покрытия при неблагоприятныхпогодных условиях» в частности, о формировании зимней скользкости.

В СССР разработаныпредложения по организации метеорологических постов в дорожно-эксплуатационныхорганизациях, на которых предусмотрены все необходимые приборы для измерениятемпературы и влажности воздуха, направления и силы ветра [44].

Во многихевропейских странах в зимний период по радио, телевидению, в печати передаетсяинформация об изменении погоды. Кратность передачи информации различна иколеблется от 1 до 12ч [45].

5. БОРЬБА С ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТЬЮ НА АВТОМАГИСТРАЛЯХ

5.1. Материалы, применяемые для ликвидации зимнейскользкости

В различных странахдля ликвидации зимней скользкости используют хлориды, как твердые, так ижидкие. Применение хлоридов дает возможность в сравнительно короткие срокиудалить лед и снежный накат с поверхности покрытия и сократить потери отснижения скорости и повышения аварийности до экономически целесообразныхпределов. В настоящее время этот способ является одним из самых простых иэффективных в борьбе со снежно-ледяными отложениями на автомагистралях.

По мнениюспециалистов США [27]и по результатам исследований, проведенных в других странах [46],борьба с зимней скользкостью с помощью хлоридов - наиболее перспективный иэффективный способ на ближайшее время, так как экономический эффект, получаемыйот применения солей, в 6 раз превосходит связанные с этим затраты.

Практически во всехстранах для борьбы с зимней скользкостью на автомагистралях хлориды применяют вчистом виде, без добавления песка. Так как в случае применения пескосолянойсмеси в несколько раз возрастает потребность в материалах и возникаетнеобходимость в значительном увеличении площадей складских помещений иколичества распределительных машин. По этим же причинам на автомагистралях неиспользуют чистые фрикционные материалы. Кроме того, эффективность ихприменения значительно ниже, чем хлоридов.

Это положениеподтверждают исследования, проведенные в Финляндии, которые показали, чтоприменение фрикционных материалов, по сравнению с хлоридами, ведет к увеличениюскользкости и снижению скорости движения [12].

В Швейцарии втечение 5 лет проводились эксперименты по зимнему содержанию автомагистралейбез применения хлоридов, в результате которых сделан вывод: зимнее содержание сиспользованием только фрикционных материалов допустимо на дорогах низовой сети.Во всех остальных случаях необходимо применение хлоридов, причем поэкономическим соображениям их расход не должен превышать 10 г/м2 (висключительных случаях 20 г/м2). Исследования показали, чтоколичество и степень тяжести ДТП не изменялись. Кроме того, отрицательноговоздействия на окружающую среду не наблюдалось. Однако расходы по зимнемусодержанию оказались в 3 раза больше по сравнению с затратами при химическомспособе борьбы с зимней скользкостью [47].

Исследованиявозможности применения фрикционных материалов для борьбы с зимней скользкостью,проведенные в Польше, показали, что использование песка, гравия, шлакамалоэффективно и экономически невыгодно, а действие их слишком кратковременно.Эти материалы лишь в незначительной степени увеличивают коэффициент сцепленияколес с проезжей частью. Интенсивное автомобильное движение и ветер быстросбрасывают с проезжей части рассыпанный фрикционный материал, поэтому дляподдержания требуемого уровня безопасности движения эти материалы необходиморассыпать не менее 4-6 раз в сутки, что при среднем расходе 150 г/м2потребовало бы их большого количества, а также трудозатрат и распределительныхмашин. В настоящее время этот способ практически не находит применения наавтомагистралях [8].

5.2. Нормы распределения хлоридов для ликвидациизимней скользкости

На автомагистраляхбольшинства стран для ликвидации скользкости покрытий используют, как правило,чистые химические вещества, нормы расхода которых приведены в табл. 13.

Таблица 13

Страна

Нормы расхода твердых хлоридов, г/м2

Минимальная (в основном, для профилактических целей)

максимальная (во время гололеда или снегопада)

ГДР

10

2501)

Польша

10

50

Англия

10

40

Бельгия

10

40

Голландия

5

30

Испания

10

50

Италия

5

40

Финляндия

5

30

Франция

10

30

ФРГ

10

40

Швейцария

5

50

Швеция

5

40

США

10

100

1) Пескосолянаясмесь

В Польше для очисткипокрытия от слоя льда толщиной до 1 мм, слоя обледенелого снега толщиной до 2мм и слоя уплотненного снега толщиной до 4 мм расход хлоридов в зависимости оттемпературы воздуха составляет величины, приведенные в табл.14 [8].

Таблица 14

Температура воздуха, °C до

Расход хлоридов, г/м2

NaCl

CaCl2

NaCl:CaCl2 = 1:2 или 1:3

-4

20

-

-

-6

40

-

-

-8

-

25

30

-10

-

30

40

-15

-

40

50

В США для борьбы с зимней скользкостью используютприродные каменные соли, обработанные жидким хлористым кальцием. Это позволяетснизить расход соли на 25-50% и эффективно использовать ее при температуре до -17,8°С.Такая обработка существенно улучшает плавящую способность соли и повышаетадгезию материала к поверхности покрытия [46].

Обработка солираствором хлористого кальция осуществляется в процессе ее распределения. С этойцелью распределитель снабжен дополнительной емкостью, в которую заливают рассолхлористого кальция.

В Англии для борьбыс зимней скользкостью применяют порошкообразные хлорида со средним расходом 35г/м2 [48].

Особенно широко-используют для борьбы с зимней скользкостью рассолы хлоридов как естественного,так и искусственного происхождения. Нормы расхода жидких хлоридов в зависимостиот их концентрации приведены в табл. 15.

Таблица 15

Страна

Реагент

Концентрация рассола, %

Расход сухого  вещества, г/м2

ГДР

МqСl2

28

до 50

Бельгия

СаСl2

33

8-18

Италия

-''-

15-32

8-20

Франция

NaСl

20

5-10

США

-''-

33

под давлением

При использовании хлористого натрия в Италииконцентрация рассола составляет 35%. Скорость обработки покрытия составляет45-50 км/ч. Применение рассолов в сравнении с порошкообразным хлористым натриемпозволило снизить затраты на зимнее содержание автомагистрали Турин-Милан на25-30% [28].

В США с цельюускорения процесса воздействия хлоридов на ледяные и снежные отложенияприменяют рассолы, распределяемые под давлением. Струю рассола при этомнеобходимо направлять под небольшим углом к поверхности покрытия в сторонудвижения, что способствует механическому разрушению отложений и резкомуускорению процесса таяния льда или снега.

Технологически эторешается следующим образом. На распределитель навешивают распределительную трубкус отверстиями, которую можно опускать практически до поверхности ледяного илиснежного слоя. В отверстиях закреплены цилиндрические насадки, продольные осикоторых отклонены на 10° от продольной оси распределителя. Угол наклона насадокв вертикальной плоскости в среднем составляет 12°, однако, учитывая различнуюплотность снежных и ледяных отложений, он должен корректироваться в процессеработы. Распределительный механизм устанавливают под цистерной ближе к заднимколесам. В транспортном положении распределительный узел поднимается на 22,8см. Насыщенный рассол подается под давлением 300 Па. Скорость розлива рассола45-50 км/ч. Вместимость цистерны - 5700 л, мощность насоса -18,4 кВт. Насосиспользуют также для заправки цистерны рассолом. Для обеспечения бесперебойнойзаправки рассол готовят по очереди в двух цистернах общей вместимостью26500 л со свободной подачей соли до насыщения [27].

На международномконгрессе, посвященном вопросам зимнего содержания дорог (январь 1975 г.,г.Зальцбург), представитель Финляндии отметил высокую эффективность применениясмеси хлористого натрия и хлористого кальция в пропорции 1:1. Эту смесь легкораспределять и она эффективно расплавляет лед и снег [8].

В Англии для борьбыс гололедом расход соли составляет до 70 г/м2 в зависимости отколичества льда, удаляемого с покрытия. Максимальный расход соли, рекомендуемыйдля обеспечения таяния слоя свежевыпавшего снега толщинок до 4 см притемпературе 0°С, составляет 40 г/м2 [24].

В СССР нормыраспределения твердых хлоридов дифференцированы в зависимости от видаприменяемого материала, температуры воздуха и состояния снежно-ледяныхотложений (табл.16) [4].

Таблица 16

Твердые хлориды

Предельные температуры применения, °С

Предельные нормы распределения хлоридов при толщине снежно-ледяного слоя 1 мм, г/м2

лед

уплотненный снег

рыхлый снег

температура, °С

-5

-10

-15

ниже -20

-5

-10

-15

ниже -20

-5

-10

-15

ниже -20

Хлористый натрий в виде поваренной соли

-15

20

40

70

-

15

30

50

-

10

20

30

-

Хлористый натрий в виде соли сильвинитовых отвалов

-10

25

50

-

-

20

40

-

-

15

25

-

-

Хлористый кальций чешуированный

-35

30

60

80

100

25

40

60

80

20

30

40

50

Хлористый кальций фосфатированный

-35

35

65

90

100

30

50

70

90

20

35

45

60

Смесь хлористого натрия и кальция 88:12 (67% CaCl2) 92:8 (90% СаСl2)

-20

25

50

75

-

20

40

60

-

15

25

40

-

В последнее время в СССР, наряду с твердыми, сталииспользовать и жидкие хлориды, нормы расхода которых приведены в табл.17.Существует практика бурения глубоких скважин (более 1000 м) для добычирассолов. Используются бальнеологические скважины, запасы природных соляныхозер, а также отходы промышленных производств.

Таблица 17

Состав жидких хлоридов

Концентрация, %

Нормы распределения жидких хлоридов на 1, мм осадков (в пересчете на воду), л/м2

температура, °С

- 4

- 8

- 12

Хлористо-натриевый

25

15

0,04

0,08

0,08

0,14

0,11

-

Хлористо-кальциевый

35

25

15

0,03

0,05

0,09

0,05

0,08

0,15

0,07

0,11

-

Хлористо-магниевый

35

25

15

0,03

0,04

0,07

0,04

0,06

0,12

0,05

0,08

0,14

5.3. Машины для распределения противогололедныхматериалов

Для распределенияпротивогололедных материалов используют специальные машины- разбрасыватели(распределители), смонтированные на автомобильных шасси (или прицепах), а такжепостоянно закрепленное или быстросъемное оборудование. Техническиехарактеристики распределителей разных стран приведены в табл. 18.

Таблица 18

Страна

Вместимость бункера, м3

Высота подвески диска, см

Ширина посыпки, м

Дозирование, г/м2

Рабочая скорость при минимальном и максимальном дозирование, км/ч

минимальная

максимальная

минимальная

максимальная

ГДР

1,3-4

-

2

4

10

250

30

Англия

-

48

3,6

18

10

40

60

Бельгия

4-5

30-40

3

11

10

40

30

Испания

3-6

40-50

2,5

10

10

50

40

Италия

1-6

-

3

7

5

40

50

Нидерланды

3,5-4,5

30

5

10

5

30

40

Финляндия

4-6

20-30

2

8

5

60

10-30

Франция

1,5-6

25-60

2

14

10

30

30-70

ФРГ

1,5-6

50-60

2

7

10

40

40

Швейцария

2-5

40

2

6,5

5

50

40

Швеция

2-5

30

2

8

5

40

-

США

4

38

3

10

10

100

32-48

При дозированиипротивогололедных материалов на единицу площади в большинстве стран принятымаксимально допустимые нормы расхода до 50 г/м2. Однако эта величинасоблюдается только во время сильных снегопадов. В качестве минимальной рекомендуетсявеличина 10 г/м2. Почти по всех странах фактическое дозирование колеблется в пределах 10-20 г/м2.

Только Скандинавскиестраны придерживаются минимального дозирования - 5 г/м2.

В ГДР помимо серийновыпускаемых распределителей для распределения жидки противогололедныхматериалов (в основном хлористого магния) широко используют арендуемые всельскохозяйственной отрасли разбрызгиватели химических веществ для борьбы свредными насекомыми,оборудованные полиэтиленовой цистерной вместимостью 1000 л. Дозировочноеустройство этих разбрызгивателей позволяет без его переоборудованияобеспечивать расход материалов от 20 до 50 г/м2. Для распределениятвердых хлоридов используют разбрасыватели удобрений с приводом распределительногоустройства от заднего колеса автомобиля [8].

5.4. Физические способы борьбы с зимнейскользкостью

В последнее времяохране окружающей среды уделяется большое внимание. В связи с этим во многихстранах нормы распределения хлоридов жестко регламентируют и изыскивают новыеспособы борьбы с зимней скользкостью, например, физические.

Наиболее аффективнотакие исследования проводят в США [49]по следующим основным направлениям:

снижение адгезиильда с поверхностью покрытия;

снижениемеханической прочности льда.

Нa основе исследований установлено,что для разрушения внутримолекулярных связей необходимо сначала расплавить слойтолщиной 2 мкм, а затем немедленно удалить лед или снег с целью предотвращенияповторного примерзания.

Потребная мощностьисточников тепла для плавления пленки льда или снега в зоне контакта спокрытием при его обработке со скоростью 24 км/ч, а также время, в течениекоторого происходит повторное примерзание, приведены в табл. 19.

Таблица 19

Температура воздуха, С

Толщина расплавляемого слоя, мкм

Мощность источника тепла, кВт

Время повторного примерзания, с

- 1

6,67

70

0,710

- 10

14,41

372

0,205

- 20

10,19

600

0,115

- 30

10,23

826

0,100

Полученные данные показывают, что такой способ можноиспользовать только при температурах близких к 0°С. При этом лед или снегнеобходимо убирать с покрытия практически одновременно с формированиемрастаявшего слоя.

Для реализации этогоспособа были исследованы пять вариантов:

пропускэлектрического тока в верхнем слое покрытия;

индуцированиеэлектрического тока в верхнем слое покрытия;

то же на поверхностипокрытия;

использованиевысокочастотных электромагнитных колебаний;

использованиеэлектромагнитной радиации с длиной волны в видимой части спектра.

Все эти способытребует больших энергозатрат, технически трудно реализуемы и могут бытьрасценены как одно из возможных направлений в поисках прогрессивных путейборьбы с зимней скользкостью на автомобильных магистралях.

В Канаде для этих жецелей испытан мощный электродуговой газоразрядный источник света. Свет,проникая через ледяную пленку, обеспечивает растапливание слоя льда в зонеконтакта с покрытием толщиной до 130 мкм. При скорости обработки покрытия 24км/ч на каждые 30 см ширины полосы движения при температуре воздуха -15°Сзатрачивается мощность 115 кВт. Эффективность обработки может быть существенноповышена за счет применения отражателей улучшенных форм [48].

В СШАрассматривались также способы снижения адгезии льда с поверхностью покрытия припомощи электролиза. Электролиз был предложен с целью, во-первых, образовать вводяной пленке газовые пузырьки и, во-вторых, снизить механическую прочностьледяных отложений [49].

Первое направлениебыло признано нерациональным, так как работа, необходимая для удаления ледяныхотложений при наличии пленки воды между ними и покрытием, весьма трудоемка.

Второе направлениепризнано более рациональным, так как электролиз в толще ледяных отложенийприводят к нарушениям правильности кристаллической решетки льда, чтосущественно снижает его механическую прочность.

Кроме того, проверенспособ снижения прочности ледяных отложений путем формирования в толще льдагазовых пузырьков при взаимодействии воды с фтористым водородом, который легкопроходит через кристаллическую решетку льда. Его концентрация в ледяныхотложениях в размере 0,03 ppm (частей на миллион) снижаетпрочность льда на 50%. Однако этот процесс резко ускоряет коррозию стали, афтористый водород является сильно токсичным веществом. Причем при пониженныхотрицательных температурах реакция значительно замедляется и процесс становитсянеэффективным.

Для отделения льдаот поверхности покрытия было также проверено использование механическихколебаний определенной амплитуды, создающих растягивающее напряжение на границелед-покрытие и ослабляющих их механическую связь. Лабораторные исследованияпоказали достаточно высокую эффективность данного способа. Однако для егоокончательной разработки необходимы более полные исследования, которыепроводятся в настоящее время.

На отдельныхмагистралях в сложных условиях применяют подогрев покрытий с цельюпредотвращения образования ледяных отложений на поверхности проезжей части. Приэтом используют электроэнергию с размещением электронагревательных устройств втеле покрытия или под ним [47,50].

Учитывая значительнуюстоимость систем теплового обогрева проезжей части, их применение было резкосокращено и в настоящее время они используются только в исключительных случаях,например, на участках въездов и выездов из тоннелей, мостов и путепроводов, атакже на других участках магистралей, где невозможно применять другие методы предотвращенияобразования гололеда [8].В связи с энергетическим кризисом и высокой стоимостью таких систем, дальнейшиеисследования по совершенствованию техники борьбы с гололедом тепловым способомразвиваются в направлении использования тепловой энергии, являющейся побочнымпродуктом основных производств.

В связи с большойэнергоемкостью и технической сложностью реализации использование физическихспособов борьбы с зимней скользкостью ограничено на таких участкахавтомагистралей, как эстакады, путепроводы, мосты, съезды транспортныхразвязок, тоннели и т.п.

6. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БОРЬБЫ С ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТЬЮ

6.1. Опыт использования влажной соли для борьбы сзимней скользкостью на автомагистралях

Основным недостаткомсухой соли, применяемой для борьбы с гололедом, является ее низкаяэффективность, так как большая часть ее уносится ветром и колесами транспортныхсредств до момента начала ее вступления в реакцию со льдом на поверхностипроезжей части.

Влажную соль (вразличных источниках ее называют "увлажненной" или"мокрой") можно использовать с большим эффектом при профилактическойобработке покрытия для предотвращения образования скользкости на проезжейчасти.

Под влажной сольюподразумевают соль, смоченную перед распределением любым жидким раствором(водой, раствором солей и т.п.); наибольший эффект дает водный растворхлористого кальция.

Швейцарскиеисследователи доказали, что наибольшей эффективностью влажная соль обладает придобавлении в сухую соль от 25 до 40% жидкости по массе. Наилучшие результаты,обеспечивающие оптимальные плотность распределения соли на дороге ипродолжительность ее действия, показали составы с добавлением 30% растворахлористого кальция. Норма россыпи в пересчете на сухую соль для предотвращенияобразования гололеда и ликвидации тонкого слоя льда составляла 6-8 г/м2.Используемый состав включал (на 1 м2 покрытия) 6,8 г NaCl и 2,4 см3 20% раствораCaCl2(0,5 г сухого CaCl2 и 1,9 см3 воды). В случае образования льда (врезультате замерзания выпавших жидких осадков) норма распределения составаувеличивается в 2-3 раза и составляет в среднем 20 г/м2 [51].

Более длительноедействие влажной соли объясняется адгезионными силами между частицами соли,находящимися в растворе, и выступами шероховатости покрытия. Чем большее времясохраняется раствор, тем выше продолжительность действия влажной соли.Результаты исследований подтверждают, что адгезионная способность ипродолжительность действия при прочих равных условиях распределяются следующимобразом (табл.20). Практика показывает, что продолжительность действия влажнойсоли достигает 12 ч [51].

Таблица 20

Состав

Оставшееся на покрытии количество соли, % от первоначального количества

после прохода 100 авт. со скоростью 50 км/ч

после прохода 1000 авт. со скоростью 90 км/ч

Сухая соль NаСl

20

10

Сухая соль NаСl, увлажненная раствором NаСl

80

40

То же, раствором CaCl2

95

60

Одним изположительных моментов в использовании влажной соли является ее мгновенноерастапливающее действие. На сухом покрытии частицам соли всегда необходимо определенноевремя для поглощения влаги, чтобы мог образоваться солевой раствор с низкойтемпературой замерзания. При низкой относительной влажности воздуха иотсутствии влаги на покрытии процесс таяния при использовании сухой соли можетдаже не начаться или, по крайней мере, должно пройти значительное время доначала таяния льда. При использовании влажной соли образуется достаточноеколичество растворяющей жидкости, поэтому процесс таяния начинается сразу жепосле появления соли на кристаллах льда, что предотвращает рассеивание соли сдорожного покрытия колесами проходящих автомобилей.

Аналогичный эффектнаблюдается в случае сильного ветра: влажная соль удерживается на проезжейчасти. А в случае использования сухой соли часть ее не попадает на покрытие и выбрасываетсяза его пределы из-за подсоса воздуха задними колесамиавтомобиля-распределителя. При использовании влажной соли этого не происходит.

Действие сухогохлористого натрия эффективно примерно до -10°С, так как эвтектическая точка дляэтой соли составляет -21°С, и скорость образования раствора при приближении кэвтектической температуре значительно замедляется. В случае использованиявлажной соли на покрытии сразу же образуется раствор и процесс таянияначинается без задержки. Как показали проведенные испытания, эффективнаяобласть применения влажной соли NаС1 увеличивается до -15° С [52].

На рис. 5 показанпроцесс приготовления солевого раствора CaCl2 [52].Для приготовления влажной соли непосредственно на автомобиле-распределителенеобходимы следующие устройства: емкость с раствором хлористого кальция, бункерсухой соли (хлористый натрий) с дозирующим устройством в соответствии с нормамираспределения, насос для подачи раствора, автоматическое устройство дляувлажнения сухой соли раствором хлористого кальция, совмещенное, как правило, сраспределительным диском, на который подается сухая соль и подведенытрубопроводы для смачивания соли раствором CaCl2. Включение насоса осуществляетсяиз кабины водителя.

 

Рис. 5. Приготовление, хранение и заливка раствора хлористогокальция:
а - с использованием основной цистерны; б - с использованием накопительногобункера;
1-цистерна для приготовления раствора хлористого кальция; 2-подвесной сетчатыйкороб; 3-быстродействующий затвор; 4-заполняющий трубопровод; 5-электрическийпереключатель; 6-трехходовой кран; 7-циркуляционный насос; 8-вентиль;9-трубчатый фильтр; 10-бункер сухой соли; 11-поршневой насос; 12-емкость сраствором хлористого кальция; 13-распределитель хлоридов; 14-вентиляционноеотверстие; 15-накопительный резервуар; 16-смотровое окно.

При нормераспределения соли 6-8 г/м2 автомобиль-распределитель с емкостью дляраствора CaCl2вместимостью 1500 л и грузоподъемностью, бункера сухой соли 4,2 т обрабатываетучасток автомагистрали протяженностью 62-70 км при ширине распределения 12 м.Так как практически рабочая скорость движения распределителя составляет 45км/ч, срок ликвидации зимней скользкости одним автомобилем на таком расстоянииравен 1,5 ч. Обычно используют два автомобиля, чтобы срок ликвидации зимнейскользкости не превышал 1 ч.

Экономия соли NаСl составляет 34-58% [52].По другим данным эта экономия составляет 40% [51].

6.2. Поиск новых материалов для борьбы с зимнейскользкостью

Несмотря наположительные результаты использования хлоридов для борьбы с зимнейскользкостью, нельзя данный способ считать универсальным. Соляный раствор,образующийся на покрытии в результате таяния снега и льда, отрицательновоздействует на металлические детали автомобилей, вызывая их коррозию,оказывает вредное влияние на окружающую среду (засоление почвы, нанесение ущербапридорожной растительности, загрязнение водных бассейнов и т.п.), а также набетонные, железобетонные и металлические части инженерных сооружений наавтомагистрали.

Поэтому в последнее времявсе более остро встает вопрос о совершенствовании методов борьбы с зимнейскользкостью на дорогах, и, в первую очередь, на автомагистралях. В настоящеевремя во многих странах мира проводят исследования по разработке механических,тепловых, электрических и других методов борьбы со снежно-ледяными отложениямибез применения химических реагентов, большинство из которых требуетзначительных энергозатрат [49].

В связи с этимнемаловажное значение приобретает вопрос совершенствования химического способа,и в частности, подбор новых реагентов, которые были бы не менее эффективны, чемхлориды, и при этом не оказывали бы вредного воздействия на окружающую среду,автомобили и материалы конструкций проезжей части и инженерных сооружений.Такие исследования были проведены в 1979 г. в США в Медисонской дорожнойисследовательской лаборатории [53].В процессе исследований были рассмотрены практически все классы химическихвеществ, потенциально возможных для использования в борьбе с зимнейскользкостью с учетом соответствия их следующим параметрам: растворимости вводе, температуры замерзания раствора, коррозионной способности, токсичности,удельной стоимости относительно хлористого натрия, влияния на почву ирастительность, на водные бассейны.

Из всех химическихсоединений, используемых для борьбы с зимней скользкостью, наиболееположительные результаты дают электронейтральные химические соединения. Дляоценки возможности использования неорганических и органических соединений предложенпоказатель эффективности, который учитывает стоимость единицы массы веществаотносительно стоимости единицы массы хлористого натрия.

При помощи этогопоказателя, а также с учетом свойств химических элементов, большая частьхимических соединений была отбракована еще до проведения лабораторныхиспытаний.

Из всех реагентов,прошедших лабораторные испытания, наиболее эффективными были признаны метанол,кальциево-магниевые ацетаты и мочевина. Однако, мочевина имеет эвтектическуютемпературу всего лишь -13°С, поэтому ее применение эффективно только внезначительном интервале температур, и она не может быть признана серьезнымконкурентоспособным материалом хлористому натрию, тем более, что ее потребностьдля расплавления одинакового количества льда при температуре -10°С в два слишним, раза больше, чем потребность в хлористом натрии.

Эвтектическаятемпература метанола (-125°С) намного ниже, чем у хлористого натрия (-21,1°С).Во время полевых испытаний при низких температурах метанол действовал намного быстрее,чем хлористый натрий. С понижением температуры это различие еще болееусиливается. Способ распределения метанола по покрытию поддается более точномудозированию и контролю. Плотность паров метанола незначительна (на 10%превышает плотность воздуха), поэтому они не скапливаются в пониженных местах ирассеиваются значительно легче, чем пары бензина. Недостатком метанола являетсяего пожароопасность. Но в отличив от бензина, его пламя может быть потушеноводой, с которой он смешивается в любых пропорциях. Отмечают также, чтоопасность возникновения пожара существует только при хранении итранспортировании метанола; когда же он находится на покрытии в смеси со льдоми снегом, то опасности его воспламенения не существует. Метанол практически неоказывает коррозионного воздействия на транспортные средства, а также вредноговлияния на конструкцию дорожной одежды и инженерные сооружения. Стоимостьчистого метанола самая низкая из всех рассмотренных органических соединений ипримерно в 5,5 раза превышает стоимость хлористого натрия при достиженииподобного эффекта при температуре -10°С [53].

Эвтектическаятемпература кальциевого и магниевого ацетатов соответственно равна -15°С и-30°С. Устойчивость действия этих реагентов примерно одинакова с хлористымнатрием, способ распределения аналогичен распределению твердых хлоридов. Ониявляются ингибиторами коррозии. Ионы кальция и магния не более токсичны, чемион натрия [54].Кальциево-магниевые ацетаты не оказывают вредного воздействия на водоемы и неспособствуют их зарастанию, так как кальций и магний постепенно осаждаются ивыводятся из раствора [54].Ионы кальция и магния улучшают структуру почвы, способствуют увеличениюплодородия сельскохозяйственных земель. Учитывая относительно невысокуюстоимость кальциево-магниевых ацетатов, их безвредность и даже пользу дляокружающей среды, неагрессивность по отношению к бетону и металлу, сделан выводо том, что общие затраты, связанные с применением этих реагентов для борьбы сзимней скользкостью, могут быть вдвое ниже затрат, связанных с использованиемхлористого натрия.

В нашей страневеличина показателя эффективности для кальциево-магниевых ацетатов и метанола,определенная с учетом оптовых цен на чистую химическую продукцию [55],в 25 и 29 раз, соответственно, выше, чем принятая за единицу величинапоказателя для хлористого натрия. В США величина показателя эффективности,например для метанола, составляет только 5,5 [53].Поэтому практическое использование этих материалов может оказатьсяцелесообразным только на ответственных участках автомагистрали, когда чистотехнические преимущества этих материалов, особенно метанола, обеспечивающиебыструю и надежную ликвидацию зимней скользкости без ущерба для окружающейсреды и транспортных средств, оказываются неприемлемыми для использования научастках большой протяженности из-за экономических соображений. Использованиеэтих материалов может оказаться эффективным в курортных и заповедных зонах, длякоторых защита окружающей среды заставляет идти на повышенные экономическиеиздержки.

Следует отметить,что для чешуированного хлористого кальция, использование которого для борьбы сзимней скользкостью получило широкое распространение, показатель эффективностис учетом действующих в нашей стране оптовых цен равен 17,9, т.е. сопоставим сего величиной для метанола и кальциево-магниевых ацетатов.

Резервомиспользования этих материалов является получение их из отходов целлюлознойпромышленности, когда их стоимость и, как следствие, показатель эффективности,могут быть значительно снижены.

7. ОСОБЕННОСТИ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ

7.1. Защита цементобетонных покрытий отагрессивного воздействия хлоридов

Одной из серьезныхпроблем является зимнее содержание автомагистралей с цементобетонным покрытиемв начальный период их эксплуатации. Нормативные документы СССР запрещаютприменение химических веществ для борьбы с зимней скользкостью в течение 1,5лет с момента строительства на покрытиях из цементобетона с воздухововлекающимидобавками и в течение 3 лет - без них. В рекомендациях ОСЖД не разрешаетсяприменять хлориды на цементобетонных покрытиях с воздухововлекающими добавкамив возрасте до 1 года[56].

На покрытия,устроенные из плотных асфальтобетонных смесей, хлористые соли в чистом виде илив смеси с фрикционными материалами на оказывают вредного воздействия [56]. По мнению американскихисследователей наилучшей сопротивляемостью агрессивному воздействию солейобладают плотные асфальтобетонные смеси с минимальным количеством пустот [40]. В свежеуложенномцементобетонном покрытии количество пустот не должно превышать: по нормам США -4-5%, Швеции - 4%, ФРГ - 3,5%. В Англии считают, что содержание цемента вцементобетонной смеси должно быть не менее 375 кг/м3, аводоцементное отношение - равным примерно 0,4 с обеспечением высокой плотностипри уплотнении.

При зимнемсодержании цементобетонных покрытий в начальный период их эксплуатациииспользуют следующие методы: посыпку фрикционными материалами (песком,высевками, шлаком и т.п.) и защиту покрытий от агрессивного воздействиярастворов солей химическими веществами. Для осуществления первого методанеобходимы большие объемы фрикционных материалов, так как их расход на однупосыпку составляет 250-400 г/м2 и посыпку требуется проводить черезкаждые 3-4 ч. Кроме того, для повышения эффективности их воздействия необходимооборудование для их подогрева.

Анализ исследованийпо защите цементобетонных покрытий от агрессивного воздействия влаги ирастворов солей позволяет объединить способы понижения водопроницаемостибетонов в три основные группы: пропитки бетона, приводящей к кольматации егопорового пространства; нанесения на поверхность бетона практическиводонепроницаемого материала; физико-химической и химической обработкиповерхностного слоя, обеспечивающей улучшение свойств самого бетона [57,58].

Методы первой группывключают в себя частичную пропитку затвердевшего бетона мономерами илирастительными маслами, которые после полимеризации или коагуляции заполняют егопоры и капилляры. Однако в настоящее время применение мономеров, ввидусложности процессов их обработки и полимеризации, а также значительногоувеличения стоимости пропитанного бетона, не может быть рекомендовано дляиспользования при зимнем содержании автомагистралей.

Для обработкицементобетонных покрытий за рубежом на отдельных участках применяют водныеэмульсии, органические растворы, например, льняное масло.

Вторым способомповышения водоустойчивости бетона является применение защитных слоев изпрактически водонепроницаемых материалов, чаще всего из эпоксидно-минеральныхсмесей. Известен способ защиты цементобетонных покрытий путем нанесения наповерхность бетона состава на основе эпоксидной смолы и извести. Несмотря нахорошие эксплуатационные характеристики таких покрытий, их применениеограничено из-за высокой стоимости эпоксидных вяжущих материалов, сложности итрудоемкости их осуществления, а также токсичности используемых материалов [59].

Среди химическихспособов наибольшее распространение получило флюатирование -обработка бетонаводорастворимыми кремнефтористыми соединениями. Исследованиями Союздорнииустановлено, что бетон, обработанный кремнефторидами, обладает не меньшейстойкостью к совместному воздействию хлористых солей при попеременномзамораживании и оттаивании, чем при пропитке льняным маслом [60].

Недостатком методахимической обработки бетона является сложность технологии производства работ.

Одним изперспективных мероприятий, направленных на повышение водоустойчивости бетона,является его физико-химическая обработка растворами веществ, придающих порам икапиллярам гидрофобные свойства.

Наиболееэффективными гидрофобизаторами бетона являются растворы кремнийорганическихсоединений. За рубежом для поверхностной гидрофобизации используют в основномметилсиликонаты натрия и кальция [61].Результаты многочисленных исследований свойств бетонов, гидрофобизированныхрастворами кремнийорганических соединений, показывают, что такая обработка в2-5 раз снижает водопоглощение бетона, не изменяя при этом егопоропроницаемости и не загрязняя поверхность. В СССР уже имеется определенныйопыт поверхностной гидрофобизации бетонных покрытий с использованием растворовкремнийорганических соединений [62].Кроме снижения скорости и глубины диффузии влаги и растворов противогололедныхреагентов гидрофобная защита бетона в несколько раз уменьшает адгезию льда сдорожным покрытием.

7.2. Очистка труднодоступных участковавтомагистралей от снега

Нормативныедокументы, как в нашей стране, так и за рубежом, предусматривают необходимостьочистки автомагистралей от снега на полную ширину, удаление его за пределыземляного полотна и придание обтекаемого профиля [2,8,21,22,25,28].Однако на автомагистралях существуют труднодоступные участки для уборки снега,на которых невозможно применить метод патрульной снегоочистки. К таким участкамотносятся места установки ограждений и направляющих столбиков, участкиавтомагистрали, проходящие на эстакадах и под ними, съезды транспортныхразвязок и т.п. [2].На таких участках требуется дополнительная операция по переброске снегачерез барьеры безопасности и вывозка его из зоны транспортных развязок иэстакад.

Так как уборка снегав таких местах более трудоемка, чем на остальном протяжении автомагистрали, тосроки удаления снега на таких участках могут превышать директивное время уборкиснега с поверхности, принятое на данной автомагистрали. Из этого вытекаютследующие требования к зимнему содержанию таких участков.

Так как не удаленныйза пределы земляного полотна снег находится в местах затрудненной снегоочисткив течение времени, превышающем директивные сроки (до следующего снегопада илиметели), то во время патрульной снегоочистки его нужно распределить такимобразом, чтобы он находился вне пределов проезжей части и не влиял на условиядвижения по автомагистрали. Автомагистрали, как правило, имеют широкие краевыеполосы, поэтому выполнение этого требования не представляет особых трудностей.

После патрульнойснегоочистки снег в местах затрудненной снегоборьбы должен располагаться такимобразом, чтобы в последующем была обеспечена его механизированная уборка. Эти требованиякасаются в основном участков с установленными ограждениями.

На путепроводах ипод ними, в связи с невозможностью удаления снега за пределы проезжей части, вомногих странах принята технология вывозки снега с предварительной погрузкой егов транспортные средства. Например, на автомагистралях Италии протяженностью3859,6 км в зимний период 1975-1976 гг. использовалось 167 погрузчиков. То естьна 100 км автомагистрали (в среднем с шестью полосами движения шириной 21,75 м)приходится 4,38 погрузчика, число, сопоставимое с количествомсолераспределителей, равным 5,70 единиц на тот же отрезок магистрали [16].

На автомобильноймагистрали Хокурику (Япония) протяженностью 475 км на участках сшумопоглощающими барьерами, на мостах, путепроводах и под ними снег удалялипутем погрузки в автомобили-самосвалы роторными снегоочистителями и экскаваторамина гусеничном ходу с вывозкой за пределы дороги на специально выделенныеплощадки [25].Однако в зимний период 1980-1981 гг. этих площадок оказалось недостаточно иснег вывозился на берега реки и морское побережье. Объем вывозки снега в этигоды составил 123 тыс. м3; основная часть приходилась на периодинтенсивных снегопадов с 26.12.80 по 20.01.81 г. (максимальная толщина снежныхотложений составила в 1980-1981 гг. 280 см, а максимальный прирост за сутки18.12.80 г. - 80 см).

Одной изособенностей зимнего содержания автомагистралей является необходимость уборкиснега с разделительной полосы, которая является препятствием для снегопереносаи способствует задержанию и отложению снега, особенно на проезжей части заразделительной полосой относительно направления ветра. Вопросы выбора способа исроков удаления снега с разделительной полосы решаются в зависимости отвеличины снегопереноса и от уровня защищенности автомагистрали от метелевогоснега. Однако в любом случае снег с разделительной полосы необходимо удалять,так как его наличие способствует увеличению снегозаносимости проезжей частиавтомагистралей во время метелей и переувлажнению земляного полотна в периодснеготаяния [2].

Задача заключается вустановлении сроков уборки снега с разделительной полосы. В зонах с невысокойинтенсивностью и частотой метелей, когда находящийся на разделительной полосеснег не способствует образованию снежных шлейфов на проезжей части, достаточноудалять снег один раз в зимний сезон, перед началом его таяния. В зонах сбольшой метелевой активностью частоту очистки от снега разделительной полосыопределяют на основе анализа местных погодно-климатических явлений [8,25].

Трудность очисткиразделительной полосы обусловлена, в основном, необходимостью перемещения снегачерез проезжую часть, что может вызвать значительные задержки в движенииавтомобилей. Положение осложняется наличием на автомагистрали двух и болееразделительных полос. Альтернативными решениями являются: переброс снега сразделительной полосы через проезжую часть за пределы земляного полотна мощнымишнеко-роторными снегоочистителями, сдвижка снега через проезжую частьавтогрейдерами, погрузка снега в транспортные средства с вывозкой его запределы земляного полотна. Все эти работы проводятся в период минимальнойинтенсивности движения автомобилей. Критерием приемлемости того или иноговарианта служат показатели экономической эффективности.

Практически во всехстранах мира для очистки автомагистралей от снега применяют метод патрульнойснегоочистки. Как правило, для очистки одного направления движенияавтомагистрали с четырьмя полосами движения используют звено из 4-хснегоочистителей, с шестью полосами движения - из 6-ти снегоочистителей [63].Основные усилия направлены на, увеличение рабочей скорости снегоочистителей иповышение их производительности [12,19,21,25,28,63,64].На некоторых зарубежных автомагистралях наблюдается тенденция созданиястационарных площадок для стоянки снегоуборочных машин из такого расчета, чтобыони обслуживали равные отрезки автомагистралей [21,25]. В Японии, например, на автомагистрали Хокурику стоянки размещеныв среднем через 18,7 км. Такое расстояние считают оптимальным с точки зренияустранения перепробега снегоочистительных машин [25].

7.3. Защита автомагистралей от снежных заносов

Особенности защитыавтомагистралей от снежных заносов заключаются в том, что недостаточно полноизучены вопросы работоспособности традиционных средств защиты дорог в связи со значительнойшириной земляного полотна, наличием разделительной полосы, большого количестваразличного рода элементов обустройства и плотного многорядного потокаавтомобилей, способных задерживать переносимый через автомагистраль снег иоткладывать его на различных элементах автомагистрали.

Спорным являетсямнение о возможности свободного пропуска метелевого снега через полотноавтомагистрали, проходящей в так называемых незаносимых высоких насыпях, таккак на них требуется установка барьеров безопасности, которые препятствуютснегопереносу и способствуют интенсивному отложению снега на  проезжей части во время метелей. Существуетмнение, что необходима полная защита автомагистралей от снежных заносов на всемпротяжении участков, где возможен снегоперенос [2].

Наиболее эффективнымсредством защиты автомагистралей от снежных заносов являются снегозащитныелесонасаждения. При правильном их размещении относительно защищаемых объектов исоответствующей конструкции они обеспечивают полное задержание приносимого кавтомагистрали метелевого снега. Высокая эффективность снегозащитных насажденийпри защите автомагистралей от снежных заносов подтверждается исследованиямиученых многих зарубежных стран: США, Японии и Канады [65-67].

Разработанные в СССРусовершенствованные конструкции и схемы размещения снегозащитных лесонасажденийсчитаются основным средством снегозащитное).

Снегозадерживающаяспособность однорядной линии планочных щитов составляет 65%, а максимальновозможное количество снега, собираемое такой линией без перестановки,составляет 30-45 м3/пог.м [69].Однорядная линия щитов с разряженной нижней частью может собрать около 100 м3/пог.м[4].Практика эксплуатации щитовых линий показывает, что они являются надежнымсредством защиты дорог II и более низких категорий при объемах снегоприноса до 100 м3/пог.м.Использование щитов в качестве основного средства защиты автомагистралей, ввидузначительной ширины их земляного полотна и наличия ограждений, требуетэкспериментального подтверждения.

Тем не менее, взарубежных странах с небольшим объемом снегоприноса (до 100 м3/пог.м),таких как Венгрия, Болгария, ГДР, планочные щиты успешно используются длязащиты автомагистралей. В ГДР при небольших объемах снегоприноса кавтомагистрали их устанавливают "в козлы" с 1-2 перестановками зазимний период, что значительно сокращает затраты ручного труда.

В СССР разработана ив настоящее время проходит испытание конструкция планочного щита с изменяющейсявеличиной просветности [70].Принцип работы этого снегозадерживающего устройства заключается в том, что приувеличении силы ветра величина просветности автоматически, уменьшается инаоборот.

Наряду с посадками иснегозадерживающими планочными щитами за рубежом разработаны и широкоприменяются различные сетчатые ограждения из металла и синтетическихматериалов. В Польше, например, применяют полиэтиленовую сетку"Нетлон-203" высотой 1,3 м и длиной рулона 25 м, устанавливаемую спросветом от поверхности земли 25-30 см. По длине рулон крепится через каждые2; 2,5 или 4 м в зависимости от принимаемой конструкции элементов крепления [63].В Финляндии помимо сетчатых синтетических ограждений используют сплошнуюполиэтиленовую ленту шириной 30 см, подвешиваемую на колья с просветами повысоте, обеспечивающими общую просветность защиты порядка 50%. Длина рулонасоставляет, как правило, 100 м. При установке кольев, к которым крепится лента,используют специальное оборудование для сверления отверстий в грунте диаметромдо 4 см, навешиваемое на самоходное гусеничное шасси. Аналогичные конструкциисетчатых и рулонных ограждений используют в США [71]и ФРГ [72].

Защита автомобильныхдорог от снежных заносов путем устройства в снежном покрове траншей наприлегающих к дороге полях получила распространение сравнительно недавно.Первые практические рекомендации по технологии и организации траншейнойснегозащиты были разработаны в Союздорнии [73].

Работы по устройствуснежных траншей полностью механизированы, поэтому экономическая эффективностьтраншейной снегозащиты очень высока. Однако снегозадерживающая способностьтраншей изучена недостаточно, и в научной литературе по этому вопросу имеются противоречивыесведения. По данным работы [74]10-рядная система траншей способна задерживать около 90% метелевого снега.В то же время экспериментальные исследования Союздорнии показали, что траншеипо мере их заполнения снегом быстро теряют свои снегозадерживающие свойства,особенно после отработки траншей на половину их глубины. Следовательно, среднийкоэффициент снегозадержания траншей составляет 0,5, что соответствуетснегозадерживающей способности 50 % [4,75].

Наблюдения заработой траншей показывают, что они хорошо защищают от снежных заносовсравнительно узкие автомобильные дороги, особенно проложенные в насыпях [76].

Учитываяконструктивные особенности автомагистралей (ширина, наличие разделительнойполосы, ограждений и т.п.), необходима экспериментальная проверка пределовприменимости траншей как самостоятельного средства защиты автомагистралей отснежных заносов с определением допустимых объемов снегопереноса для ихиспользования. Применение же траншей для уменьшения снегоприноса кавтомагистралям или в качестве дополнительного средства снегозащиты сомнений невызывает.

Таким образом,анализ зарубежных и отечественных источников по вопросам защиты автомобильныхмагистралей от снежных заносов позволяет считать снегозащитные лесонасажденияосновным средством защиты. Снегозащитные устройства со сравнительно небольшойснегозадерживающей способностью, а именно переносные щиты и снежные траншеи,могут рассматриваться как вспомогательные снегозащитные средства. Дляустановления возможности использования переносных щитов и снежных траншей вкачестве самостоятельного средства защиты автомагистралей необходимыдополнительные исследования. Бесспорной является возможность их использования вкачестве дополнительного средства к снегозащитным лесонасаждениям. Этоотносится также и к рулонным синтетическим материалам и устройствам на ихоснове.

ВЫВОДЫ

Образующиеся наавтомагистралях снежно-ледяные отложения приводят к снижению скорости движенияавтомобилей в 2-2,5 раза, производительности транспортных средств на 30-40% иувеличению себестоимости перевозок на 25-30%. Опасность движения при гололедепо сравнению с сухим покрытием увеличивается примерно в 10 раз, при снежномнакате - в 3-4 раза. Зимняя скользкость является причиной возникновения от 1-2до 20-30% ДТП в зависимости от длительности зимнего периода и района проложенияавтомагистрали.

Предупреждение иликвидация зимней скользкости возложены на службу зимнего содержания автомагистралей,структура которой предусматривает обслуживание участка автомагистралиопределенной длины. Эффективность службы зимнего содержания автомагистрализависит, в первую очередь, от ее обеспеченности машинами для уборки снега иликвидации гололеда.

Автомагистрали имеютсамый высокий уровень зимнего содержания. Сроки ликвидации зимней скользкости иуборки снега на них составляют, как правило, 1-2 ч. Предусмотрена их полнаяочистка от снега. Расстояния между складами химических материалов составляют всреднем от 15 до 25 км. Для обеспечения автомагистралей машинами во многихзарубежных странах используется арендная форма организации зимнего содержания спривлечением машин и людских ресурсов из других отраслей хозяйствагосударственного сектора или у частных владельцев.

Во многих странахпроводятся работы по предупреждению образования зимней скользкости наавтомагистралях. Методы нанесения на поверхность покрытия химических веществ,снижающих адгезию льда с покрытием, в настоящее время являются достаточно дорогимии могут быть эффективны только на отдельных особо ответственных участкахавтомагистралей. Затраты на их реализацию сопоставимы со стоимостью тепловыхили электрических методов обогрева проезжей части. Перспективным являетсянаправление создания гололедобезапасных дорожных одежд путем введения васфальто- или цементобетонные смеси при их приготовлении специальных добавок,уменьшающих адгезию льда с поверхностью покрытия.

Общепризнанэффективным профилактический способ обработки покрытия автомагистрали твердымии в большей степени жидкими хлоридами с целью предотвращения зимней скользкостина проезжей части при расходе хлоридов 5-15 г/м2. Не рекомендуетсяприменение для этих целей хлористого магния из-за увеличения скользкости сухогопокрытия, в связи с возможным увеличением расхода этого вещества противнормируемого.

Профилактическийспособ эффективен только при наличии систем предупреждения дорожников онеблагоприятных погодных явлениях. Такие системы действуют во многих странах.Разрабатывается проект общеевропейской стандартизированной системыавтоматического контроля и раннего оповещения участников движения и дорожныхорганизаций о состоянии дорог, и в частности, о формировании зимнейскользкости. В нашей стране продолжаются научно-исследовательские работы посозданию такой системы с целью ее опытно-экспериментальной проверки на 1-2автомагистралях.

Для борьбы с зимнейскользкостью на автомагистралях практически во всех странах применяют чистыехлориды в твердом или жидком виде, без добавления песка или других фрикционныхматериалов. Максимально допустимые нормы распределения в большинстве странприняты равными 40-50 г/м2, минимальные - 5-10 г/м2.Практические нормы распределения составляют 10-20 г/м2. Для россыпитвердых и розлива жидких противогололедных материалов используют автомобили сизменяемой нормой распределения.

Наиболееперспективным материалом для борьбы с зимней скользкостью на автомагистралях вомногих странах считается влажная соль, получаемая путем смачивания хлориданатрия раствором хлористого кальция. К ее основным преимуществам следуетотнести уменьшение нормы расхода на 30-40% с получением такого же эффекта засчет ускорения процесса плавления льда и удерживания кристаллов соли напокрытии.

Дефицит химическихматериалов для борьбы с зимней скользкостью на автомагистралях может бытьуспешно устранен применением местных материалов, в частности, жидких хлоридов ввиде рассолов природного или искусственного происхождения. В нашей странеоснованием для этого являются подробная схема размещения природных иискусственных рассолов, разработанная Гипродорнии, и результаты по эксплуатациидорожниками глубоких скважин по добыче рассолов. Более широкому внедрениюжидких хлоридов в практику борьбы с зимней скользкостью будет способствовать разрабатываемыйв настоящее время и предназначенный для серийного производства распределительжидких хлоридов.

Проводящийся внастоящее время поиск новых нетрадиционных материалов для борьбы с зимнейскользкостью не дал результатов, позволяющих их повсеместное использование наавтомагистралях. Ввиду дефицитности и высокой стоимости материалов (метанола икальциево-магниевых ацетатов), их использование может оказаться эффективнымлишь на наиболее ответственных участках автомагистралей.

Уровень научнойразработки вопросов защиты цементобетонных покрытий в начальный период ихэксплуатации от агрессивного воздействия хлоридов позволяет рекомендоватьнесколько видов гидрофобизаторов, особенно, на основе водных эмульсий, надежнозащищающих цементобетонное покрытие от разрушения при сравнительно простой иэкономичной технологии их нанесения. Дополнительным положительным эффектомгидрофобизации является уменьшение адгезии льда с поверхностью покрытия, чтоснижает затраты на ликвидацию зимней скользкости.

Технология очисткиавтомагистралей от снега аналогична используемой на автомобильных дорогах с2-мя полосами движения с соответствующей корректировкой количестваснегоуборочных машин в звене. На участках автомагистралей, где невозможноудалить снег патрульной снегоочисткой за пределы земляного полотна (участки сбарьерами безопасности и направляющими столбиками, мосты, путепроводы)допускается оставлять снег в течение времени, превышающем директивные сроки приусловии, чтобы его размещение после патрульной снегоочистки не нарушало условийдвижения по автомагистрали. Через барьеры безопасности снег в дальнейшемперебрасывают шнеко-роторными снегоочистителями. На мостах, путепроводах и подними во многих странах применяют технологию погрузки снега вавтомобили-самосвалы с вывозкой его за пределы земляного полотна. Представляетопределенные трудности уборка снега с разделительной полосы в районах сбольшими объемами снегопереноса. Эти трудности обусловлены необходимостьюперемещения снега через проезжую часть и временным закрытием движения на одномнаправлении автомагистрали. Практически не решена проблема уборки снега вместах установки направляющих столбиков.

Основным средствомзащиты автомагистралей от снежных заносов являются снегозащитныелесонасаждения. В качестве вспомогательных защитных устройств могут бытьрекомендованы планочные щиты и траншеи. Возможность их использования в качествесамостоятельных защитных устройств на автомагистралях требуетопытно-экспериментального подтверждения. За рубежом для защиты автомагистралейот заносов часто используют синтетические сетчатые и рулонные материалы. Ихработоспособность в условиях нашей страны на автомагистралях с большойвеличиной снегоприноса нуждается в проверке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Шевяков А.П. Анализ вопросов развития автомагистралей. - В кн.: Современныеметоды организации и повышения безопасности движения на автомобильных дорогах.М., 1981.-(Тр./Гипродорнии, вып.34).

2.Расников В.П., Карих Ю.С., Казанский В.Д. Учитывать в проектах магистралейусловия зимнего содержания. -Автомоб. дороги, 1984, № 3.

3.Жуков В.И. Экспериментальные работы по измерению величины сцепления колесаавтомобиля с поверхностью дорожного покрытия в зимнее время. - Изв.вузов.Стр-во и архитектура, 1971, № 10.

4.Бялобжеский Г.В. и др. Зимнее содержание автомобильных дорог. -М.Транспорт,1983, -199 с.

5.Лезебников М.Г.. Бакуревич Ю.Л. Эксплуатация автомобилей в тяжелых дорожныхусловиях. -М.:Транспорт, 1966.

6.Бабков В.Ф. ХVII Международный дорожный конгресс. -Автомоб.дороги, 1984, №5.

7. Pelletier R. Metodi per L'assegnazionedegli appalti dl viabillta invernale nella provincia Quebec. - Neve int.,1982,24, № 4.

8. Novizki L. etc. Zimowe utzzymanie drog.- Warszawa, 1981. - 102 S.

9. Framm H.I. Winter Maintenance Practiceand Research in Ontario. Des. Automot. Соrrоs. Prev. Conf. Northfield Hilton Inn.Troy. Mich., 1978, Warendale, 1978.

10. Pigois M.L. Traitement antiverglaasemipermanent des chaussees. -Strasse und Verlcehr,1980,66, К 3.

11.БялобжескийГ.В., Дербенева М.M. Борьба с зимней скользкостью на автомобильных дорогах.-М.: Транспорт, 1975.

12.Хяркянен К. Зимнее содержание автомобильных дорог в Финляндии. -Автомоб.дороги, 1981, № 7.

13.Расников В.П. Оценка состояния проезжей части дороги в зимний период. -Автомоб. дороги, 1975, № 9.

14. Centolani G. Il tasao degli incidentesulle autostrada del Nord-Italia. - La atrada,1966, 35, № 302.

15. Lind Bruce A., Hong Hyongkey. Trafficaccident studi on Milwaukee expressway. - J.Highway Div. Proc.Amer. Soc. CivilEngrs., 1965. 91, N 1

16. Rocco V., Cidda C, Snow Removal andIce Control on the Italian Turnpike Network. - Transp. Res. Board Spec. Rept.,1979, N 185.

17. Hahn S., Bauer A. Erfahrungen mitFeuchtsalz zur Glattebekapfung auf Autobahn in Reinland-Platz. - Strasse undAutobahn, 1981.H 2.

18. Swets D.H. Salting Practices - trendand issues. Des Automot. Gorros. Prev. Conf. Nothfield Hilton Inn. Troy., Mich.1978, Warrendale, 1978.

19.Методические рекомендации по комплектованию парка машин для текущего ремонта исодержания автомобильных дорог /Гипродорнии.-М., 1976. - 176 с.

20. Veschambre Y. Methodes utilisees pourla viabillte hivernale sur les autoroutes A.10 et A.11. - Neve internet., 1977,vol. 19, N 2-3.

21. Stransky If. Zimni udrzba dalnic vcislech. - oilnicni obzor, 1980, v. 41, N 4.

22.Указания по защите и очистке автомобильных дорог от снега: ВСН 4-69/МинавтодораРСФСР. - М.: Транспорт, 1970.-45 с.

23.Расников В.П., Антоненко Л.В.. О сроках ликвидации зимней скользкости. -Автомоб. дороги, 1984, № П.

24. Winter Maintenance Department ofTransport Spells on drill for motorways and trunk roads. -Highways + PublicWorks, 1982, 49-50,1860/1.

25.Снегозащитные мероприятия на автомагистрали Хокурику в 1981 г./С.Сигэки;ВЦП.-№Д-66802.-Доро, 1982, №484, с.20-26.

26. Underatadt. Kurt Verfahren 2 umAbstrupfen von Verkehrst lachen gegen Eiaglatte. Заявка ФРГ.кл. E OIH 10/00, № 3002328,заявл. 21.01.80,опубл.23.07.81.

27. Brener R., Moahman G. Benefits andCosts in the Use of Salt to Diese Highways. - Institute for Safety Analysis.Washington, D.C. Nov.1976.

28. Baiano G. Interventi di viabilitainvernale sulle autostrada italiane nell'inverno 1979-80. - Neve International,1981, 25,N 2.

29. European additive to combat icy roodunder test by New-Iork DOT in Albany. - Tranap. Spec. Rept., 1979,185.

30. Cook G.C. Icephobic coatings forHighway Pavements. -Transp. Res. Board Spec. Rept'., 1979, 185,

31. Michael M.Kasinskas. Evaluation of theUse of Salt Brine for Deicing Purposes. - Transp. Res. Board Spec. Rept., 1979, 185,

32.Научно-технический отчет по теме П-ММ-01-81/82 "Исследование материаловдля гололедобезопасной дорожной одежды". - М.:Гипродорнии, 1982.

33.Михайлов А.В. и др. Увеличение длительности противогололедного эффекта привведении хлоридов в дорожный асфальтобетон. - В кн.: Повышение безопасностидвижения на автомобильных дорогах. М., 1984.-(Тр/Гипродорнии; Вып. 44).

34.А.с. 916525 (СССР). Противогололедный состав /Гипродорнии; Авт. изобрет.: М.Ш.Шакир, В.И. Мазепова, О.Н. Розов. -Заявл. 21.12.79; № 2860543/23-26; Опубл. вБ.И. 1982, № 12; МКИ С 09 КЗ/18.

35.Практическое руководство по применению кремнийорганических соединений длягидрофобизации поверхности дорожного покрытия, /М.-Гипродорнии. - М., 1983.

36.Мазепова В.И., Шакир М.Ш. Уменьшение адгезии льда к дорожному покрытию. - Вкн.: Повышение эксплуатационных качеств автомоб. дорог. М.,1983.(Тр./Гипродорнии; Вып.40).

37.Суханов СВ. и др. Повышение работоспособности цементобетонных дорожных покрытийметодом гидрофобизации. - ЭИ/ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. Местные материалы иотходы промышленности в дорожном строительстве. 1978, вып.9.

38. Runway Deicing: Simultaneousaplication of Liquid and Solid agents. - Airport Gorum, 1981, 11, N 2.

39. Fronc M.В. 0 problematike posypu ciest. - Siln.obzor, 1980, 4-1.

40. A long, hard Winter. Good maintenancebegins with the road itself. - Hiehways t Public Works, 1979, 47, N 1862.

41.А.с. 935555 (СССР). Композиция для предотвращения льдообразования на дорожныхпокрытиях/Ростовск. научн.-исслед. ин-т ордена Труд. Красн. Знамени Акад.коммун. хоз-ва им. К.Д. Памфилова; Авт. изобрет.: А.И. Лященко, В.К.Гордеев-Гаврилов.-Заявл. 27.10.80. № 2997938/29-33; Опубл. в Б.И. 1982, № 22;МКИ Е 0IH 10/00.

42. Gaeten della Faille. Methoden zurMessung von Auftausalzen auf -Strassen. - Strasse und Autobahn, 1981, N2

43.Заявка 3019341 (ФРГ). Способ и устройство для измерения содержанияпротивогололедных солей на покрытии. Заявл. 21.05.80; Опубл. 26.11.81; Кл.01,№37/00.

44.Разработать предложения по организации метеорологических постов вдорожно-эксплуатационных организациях для обеспечения эффективной борьбы сзимней скользкостью на автомобильных дорогах. Отчет по теме СД-04-83,/Гипродорнии.-М.:1983.Инв. № ВНТИЦентра 0283.0057546.

45. Peter M.W. New European Views on Snowand Ice Control Development. - Transp. Res. Board Spec. Rept., 1979, N 185

46. Larrimore D.R., Mossener E.H., NixonF.G. Enhancing Ice-Melting Action of Rock Salt by Prewetting with CalciumChloride. - Transp. Res. Board Spec. Report, 1979, H 185

47. Snow Removal and Ice Control Research.Proc. 2nd Int. Symp. Hanover, may 15-19. - Transp. Res. Board Spec. Rept.,1979, H 185,

48. Mouat T.W., Saunders R.L. Detachmentof Ice from Surfaces by Application of High Intensity Light. - Transp. Res.Board Spec. Rept., 1979, N 185.

49. Blackburn R. J. Physical alternativesto chemicals for Highway Deicing. - Тrаnsр. Rea. Board Spec. Rept., 1979, N 185.

50. Hockstra H. New Development in WinterMaintenance. -Neve Inter., 1979, 21, N 2,3.

51. Zulauf R. Vorbedinsungen fur einenwirtschaftlichen und wirkungsvollen Praventiveinsatz-mit Streusalzen. - Strasseund Verkehr, 1967, Heft 4.

52. Hahn S., Bauer A. Erfahrungen mitFeuchtaalz zur Glattebekampfung auf Autobahn in Reinland-Platz, - Strasse undAutobahn, 1981,N 2, s.s. 39-4-8.

53. Dunn S.A., Schenk R.U. AlternativeHighway Deicing Chemicals. - Transp. Res. Board Spec. Report, 1979, N 185.

54. Menelly G.R. Toxic Effects of DietarySodium Chloride and the Protective Effects of Potassium In Toxicants OccuringNaturally in Foods. - National Academy of Sciences, Washington, DC, 1973.

55.Прейскурант № 05-01. Оптовые цены на химическую проекцию: Ч.1.-М.:Прейскурантиздат, 1974, -224 с.

56.Рекомендации по зимнему содержанию автомобильных дорог заинтересованных членовОСВД. АВТ P-153B. Дата вступления в силу: 27 июня 1980г. - Разработанысовещанием XI Комиссиив г. Рожнов под Родгощем (ЧССР), 41 с.

57.Применение кремнийорганических соединений в строительстве. -М., 1970.- 27 с.(ОИ/ЦБНТИ Минстроя СССР).

58.Харитонов Н.П., Иванов D.A., Глушков Н.Е. Кремнийорганические соединения и материалыдля повышения долговечности бетона. - Л.: Наука, 1982, -190 с.

59.Современные направления в ремонте автомобильных дорог. - М., 1975. - (ОИ/ЦБНТИМинавтодора РСФСР; Вып.8).

60.Пинус Э.Р. Причины и пути предотвращения поверхностного разрушения бетонныхпокрытий. - Тр./Союздорнии, 1971, вып. 51.

61. Пат.4076868 (США). Rendering Building materialshidrophobic Wacker-Chemic G.M.B.H. - Заявка 29.04.76, №681354. Опубл. 28.02.78. Приор.09.11.74 №522660 ФРГ.

62.Карабан Г.Л., Ратинов В.Б. Борьба со снежно-ледяными образованиями на дорогах спомощью химических реагентов. - М.: Стройиздат, 1976,- 80 с.

63. Fortuna Edward. Wytyczne zimowegoutrzymania drog. -Warszawa, 1982. - 83 C.

64.Оборудование для очистки дорог от снега: [Проспекты фирм "Хокке-АК","Аякс", "Вальтра", "Техо"].Финляндия - Б.И.,1985.

65. Ring S.L. Wind-Tunnel analisis of theeffect of Planting on Snowdrift control.-Transp.Res.Rec.,1980, N 776.

66. Араи. Снегозащитные насаждения. -J.Japan Soc. snow and Ice, 1957,vol. 19,N 5.

67. Bates C.G., Stoeckeler F.H. Plantingto control drift on Highways. - Eng. Hews Record, 194-2, N129,

68.Рекомендации по изысканиям и проектированию снегозадерживающих лесных полосвдоль автомобильных дорог: Одобрены Госстроем СССР и Гослесхозом СССР 29.12.81.- М.: МПР и ВП ин-та Союзгипролесхоз, 1982. - 192 с.

69.Бируля А.К. Эксплуатация автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1966. - 326 с.

70.Заявка на изобретение 3718792/29-11 (СССР). Снегозадерживающее устройство (В.А.Тихонов, Ю.С. Карих, В.Д. Казанский.- Заявл. 05.01.84 г. Получено положит.решение 05.07.84.

71.Пат. № 3.913.880 (США). Снегозащитное ограждение. Класс 256-12.5, приоритет21.10.1975.

72.Пат. № 2.052.560 (ФРГ). Рулонное снегозадерживающее ограждение. Класс 19с-7/02.Приоритет - июнь 1974.

73.Рекомендации по проведению траншейного снегозадержания вдоль автомобильныхдорог /Союздорнии.- М., 1965, - 12 с.

74.Каменская К.Г. Механизированная снегозащита на дорогах Сибири. / Автомоб.дороги, 1966, № 1, с. 22-23,

75.Методические рекомендации по оценке эффективности создания снегозащитныхнасаждений вдоль автомобильных дорог: Утв. Минавтодором РСФСР08.01.74./Гипродорнии, -М., 1975. - 55 с.

76.Казанский В.Д. Повышение эффективности траншейной снегозащиты. - Автомоб. дороги,1970, № 9.



События

28 апреля

всемирный день охраны труда

Всемирный день охраны труда