Общие требования
Основной задачей зимнего содержания автомобильных дорог является обеспечение безопасного и бесперебойного движения на автомобильных дорогах в зимний период. Для выполнения этой задачи осуществляют следующие мероприятия:
- защитные меры по предотвращению образования снежных заносов путем устройства постоянных или временных средств снегозащиты;
- профилактические меры, цель которых не допустить образования зимней скользкости на дорожном покрытии;
- меры по удалению снежных и ледяных образований на дороге и уменьшению их воздействия на автомобильное движение.
Перед началом зимнего периода должен быть осуществлен комплекс подготовительных мероприятий:
- подготовка машин к зимнему периоду;
- заготовка ПГМ в полном объеме;
- разработка маршрутных схем выполнения работ зимнего содержания;
- подготовка АДМС к эксплуатации в зимний период.
Транспортировать ПГМ и их компоненты к пунктам приготовления, складирования и хранения необходимо в закрытых вагонах при положительной температуре воздуха. Не допускается перевозка материалов в автотранспорте без герметичной упаковки.
Оперативное управление производством, ежедневный контроль за ходом выполнения работ, использованием машин и механизмов, занятых на работах по зимнему содержанию дорог, расходом ПГМ и горюче-смазочных материалов, а также ежедневный мониторинг метеообстановки обеспечивают через центры оперативного управления производством, создаваемые в подрядных организациях и ОУАД.
Классификация снежно-ледяных отложений
Снежно-ледяные отложения, образующиеся на покрытии автомобильных дорог под воздействием метеорологических факторов и погодных явлений, разделяют на три группы: снег (рыхлый снег, талый снег), зимняя скользкость и снежные заносы.
Для детального учета погодных и дорожных условий зимняя скользкость на дорожном покрытии подразделяют на следующие основные виды: стекловидный лед (гололедица, "черный лед", твердый налет), гололед и уплотненный снег (снежный накат). Классификация различных видов зимней скользкости приведена в таблице 6, условия их образования приведены в приложении Б.
В период действия метелевых явлений необходимо предотвращать образование снежных заносов особенно на заносимых участках дороги (низкие насыпи, нераскрытые выемки, участки дорог с ограждениями).
Дорожное метеорологическое обеспечение
Для принятия решений по управлению работами зимнего содержания необходимо дорожное метеорологическое обеспечение с целью получения специализированной метеорологической информации. Данную информацию используют для формирования производственно-технологических предупреждений возникновения зимней скользкости и снежных заносов.
Специализированная метеорологическая информация формируется на основе данных, которые поступают от пунктов дорожного метеорологического контроля, оборудованных АДМС, и данных, получаемых от подразделений Росгидромета и специализированных организаций, включая данные от метеолокаторов и метеоспутников.
На автомобильных дорогах должна быть создана АСМО, включающая одну или несколько стационарных и/или мобильных АДМС, подключенных через сеть передачи данных к центру, собирающему информацию из различных источников, осуществляющих обработку, хранение и предоставление информации, с учетом требований [8], для управления содержанием дорог, а также дорожным движением. АСМО может быть реализовано в составе интеллектуальной транспортной системы или ее подсистемы.
Специализированная метеорологическая информация включает:
- текущую информацию о погодных условиях и состоянии дорожного покрытия;
- специализированные метеорологические прогнозы;
- штормовые предупреждения и оповещения;
- данные об осадках с метеолокаторов и от искусственных спутников Земли.
Техническое обеспечение системы дорожного метеорологического обеспечения включает:
- автоматические дорожные стационарные и мобильные метеорологические станции;
- систему связи: каналы связи от информационно-измерительных систем, по которым должна поступать информация в центры оперативного управления производством;
- дорожные видеокамеры.
Данные специализированной метеорологической информации могут отображаться на табло и знаках переменной информации для информирования участников дорожного движения.
Для оперативного управления необходимы специализированные метеорологические прогнозы, формируемые АСМО, которые поступают от источников в соответствии с 12.3.2 и в зависимости от периода действия подразделяются:
- на сверхкраткосрочный - от десятков минут до нескольких часов;
- краткосрочный - от 12 до 72 ч;
- среднесрочный - от 3 до 10 сут.
В прогнозе рекомендуется указывать:
- вид и характеристики осадков: интенсивность (мм/ч), продолжительность (в часах);
- скорость и направление ветра;
- атмосферные явления;
- тенденции изменения атмосферного давления;
- прогноз температуры воздуха и тенденция ее изменения.
Наряду с указанными прогнозами в ОУАД, не менее чем за 4 ч, должны поступать штормовые предупреждения о возникновении опасных явлений природы, их интенсивности и продолжительности. В случае их продления или отмены должны поступать соответствующие предупреждения.
Типовой перечень опасных явлений определяется принятыми документами Росгидромета. Рекомендуемый для получения перечень опасных явлений приведен в приложении В.
АДМС должны быть оборудованы датчиками для измерения следующих метеорологических параметров и состояния дорожного покрытия:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- температура точки росы;
- скорость и направление ветра;
- атмосферное давление;
- наличие, вид, интенсивность и количество осадков;
- состояние дорожного покрытия;
- вид и толщина отложений на покрытии;
- температура дорожного покрытия и дорожной конструкции;
- наличие на дорожном покрытии количества и концентрации ПГМ.
При необходимости АДМС может быть оборудована дополнительными датчиками для измерения степени сцепления (скользкости) и метеорологической дальности видимости.
АДМС должна быть оборудована набором датчиков для измерения в автоматическом режиме метеорологических и дорожных параметров и соответствовать требованиям, предъявляемым к утвержденному типу средств измерений. Для обеспечения надежности и точности измерений датчики устанавливают в соответствии с требованиями производителя АДМС.
Для обеспечения достоверности метеорологических данных датчики в составе АДМС должны быть сертифицированы и проходить ежегодные регулярные метеорологические поверки в аккредитованных организациях. Датчики в составе АДМС должны быть включены в соответствующий перечень, определенный законодательством об обеспечении единства измерений.
Набор датчиков и состав аппаратного обеспечения определяют для каждого пункта индивидуально, и он может меняться в зависимости от климатических особенностей места расположения АДМС, накопленной базы данных параметров окружающей среды, дополнительных потребностей дорожных подразделений, возникающих в процессе эксплуатации системы.
На АДМС применяют контактные и/или бесконтактные датчики поверхности покрытия. Назначение вида датчика и места их установки определяются проектом.
Датчики температуры поверхности покрытия и температуры под его поверхностью могут быть совмещены сдатчиком состояния поверхности покрытия или устанавливаться отдельно. Контактные датчики должны выдерживать нагрузку от транспорта и должны быть заглублены на глубину не менее 3 мм.
Датчик состояния покрытия должен фиксировать следующие состояния покрытия: сухо, влажно, влажно и реагенты, мокро, мокро и реагенты, снег, лед, иней.
Датчики поверхности покрытия следует устанавливать так, чтобы они показывали условия под колесами проходящего транспорта. Количество дорожных датчиков, подключенных к одной АДМС, следует определять таким образом, чтобы наиболее достоверно контролировать состояние покрытия по прямому и обратному направлениям движения с учетом количества полос движения в каждом направлении.
При несоответствии датчиков требованиям действующих документов технического регулирования или их отказов в работе, необходимо провести их восстановление или переустройство.
Размещение АДМС следует выполнять с учетом климатического районирования, кроме того допускается использовать результаты температурного картографирования автомобильных дорог (термокартирование).
Термокартирование автомобильной дороги включает в себя данные измерений температуры поверхности покрытия. Разность температур позволяет выявить места с пониженной температурой дорожного покрытия, т.е. вероятные места первоочередного образования зимней скользкости.
Пункты дорожного метеорологического контроля рекомендуется оборудовать видеокамерами на таких участках автомобильных дорог, как пересечения, затяжные подъемы и спуски, участки с ограниченной видимостью, мосты и путепроводы и т.д. Видеокамеры должны работать на открытом воздухе в диапазоне температур воздуха с учетом климатических особенностей региона.
Оценка и прогнозирование состояния дорожного покрытия на основе специализированной метеорологической информации
На основе полученной специализированной метеорологической информации проводят анализ метеорологических параметров и тенденций их изменения и составляют прогноз об изменениях состояния дорожного покрытия, в том числе температуры покрытия, в виде производственно-технологического предупреждения.
Вероятность возникновения зимней скользкости определяют на основе сопоставления характеристик метеорологических факторов, прогноза их изменений и метеорологических условий возникновения различных видов скользкости.
Для формирования прогноза высокой степени оправдываемости информация от пунктов дорожного метеорологического контроля должна поступать с интервалом от 10 до 30 мин.
Прогноз параметров окружающей среды должен предсказывать возможность появления скользкости на поверхности дорожного покрытия до 3 ч вероятности ее возникновения.
Для оценки продолжительности и количества выпавших на поверхность покрытия осадков и прогнозируемых осадков рекомендуется совместное использование данных от датчиков осадков и данных об осадках, полученных от метеорологических локаторов. Данные метеорологических локаторов позволяют определить зоны распространения осадков.
Противогололедные материалы
При зимнем содержании используют следующие ПГМ:
а) химические:
1) твердые сыпучие (кристаллические, гранулированные или чешуированные);
2) жидкие (рассолы или растворы реагентов);
б) фрикционные:
1) мелкий щебень (гранитная и мраморная крошка);
2) песок (природный и дробленый);
в) комбинированные.
Химические ПГМ применяют в твердом, жидком и двухфазном (смоченном) видах.
Химические ПГМ разделяют на шесть подгрупп. В своем составе они могут содержать ингибиторы коррозии и другие добавки, улучшающие технологические свойства реагентов.
- первая подгруппа - хлориды (в том числе хлористый натрий, хлористый кальций);
- вторая подгруппа - ацетаты (в том числе на основе ацетата калия, ацетата аммония);
- третья подгруппа - карбамиды (в том числе карбамидно-аммиачная селитра);
- четвертая подгруппа - нитраты (в том числе на основе нитрата кальция, магния и мочевины);
- пятая подгруппа - формиаты (в том числе на основе формиата натрия);
- шестая подгруппа - многокомпонентные химические ПГМ, содержащие соли из разных подгрупп.
Природные рассолы по химическому составу чаще относят к хлористо-натриевым или хлористо-кальциево-натриевым жидким материалам и могут использоваться в качестве ПГМ при условии их соответствия требованиям, предъявляемым к жидким реагентам.
С целью снижения потерь твердых ПГМ, повышения плавящей способности и увеличения эффективности мероприятий по борьбе с зимней скользкостью, допускается использование двухфазных противогололедных реагентов. Соотношение жидкой фазы к твердой - в пределах от 20% до 30% по массе.
Фрикционные ПГМ должны повышать коэффициент сцепления со снежно-ледяными отложениями на покрытии для обеспечения безопасных условий движения; иметь соответствующие физико-механические свойства, препятствующие разрушению, износу, дроблению и шлифованию ПГМ, и обладать свойствами, препятствующими увеличению запыленности воздуха и загрязнения придорожной полосы.
Фрикционные материалы следует применять в сухом, рассыпчатом состоянии с влажностью, не допускающей смерзания материала.
Комбинированные ПГМ обладают одновременно функциями фрикционных и химических материалов и состоят из смеси фрикционных материалов и химических ПГМ. Наиболее распространенным комбинированным ПГМ является пескосоляная смесь.
В качестве химических добавок используют твердые и жидкие реагенты. Их допускается применять как каждый в отдельности, так и смешанными между собой в различных пропорциях (наилучший эффект достигается при использовании насыщенных растворов или растворов, близких к ним по концентрации).
Пескосоляную смесь приготавливают на базах ПГМ путем тщательного перемешивания компонентов смеси.
Все ПГМ, используемые на автомобильных дорогах, необходимо выпускать по документации производителя или техническим условиям, и их применение должно согласовываться с ОУАД, а также иметь сертификат качества.
ПГМ должны соответствовать требованиям ГОСТ 33387, с учетом требований приложения Г.
Фрикционные ПГМ должны соответствовать требованиям таблицы Г.1 (приложение Г).
Требования к зерновому составу и массовой доле частиц - в соответствии с таблицей Г.2 и Г.3 (приложение Г).
Влажность твердых химических реагентов не должна превышать 5%.
При использовании хлористого натрия его массовая доля должна быть не менее 90%.
Показатель активности ионов водорода всех видов ПГМ должен быть в пределах 5-9 ед. pH.
Эффективная удельная активность естественных радионуклидов всех видов ПГМ должна быть не более 1500 Бк/кг.
Комбинированные ПГМ должны иметь в своем составе не менее 10% химически чистых солей. Эффективность борьбы с зимней скользкостью повышается с увеличением количества соли в смеси.
При использовании в смеси высококонцентрированных жидких хлоридов их количество, в качестве добавки, определяют с учетом концентрации растворенных химически чистых солей. Добавляя раствор, нельзя допускать переувлажнения ПГМ.
Испытания ПГМ необходимо проводить в соответствии с ГОСТ 33389, а также действующими документами технического регулирования.
Стратегии и способы борьбы с зимней скользкостью
Стратегии борьбы с зимней скользкостью подразделяют следующим образом:
- предупреждение зимней скользкости;
- ликвидация зимней скользкости в требуемые сроки;
- снижение отрицательного влияния зимней скользкости.
Основной стратегией зимнего содержания на дорогах с капитальным покрытием является предупреждение зимней скользкости с использованием химических реагентов.
Работы по предупреждению образования зимней скользкости необходимо проводить в срок от 1 до 2 ч до ее возникновения на основании данных специализированных краткосрочных прогнозов, включающие прогнозы состояния и температуры дорожного покрытия.
Для предупреждения образования зимней скользкости при температуре воздуха не ниже минус 10°С до момента действия метеорологических факторов и отсутствия на покрытии жидких осадков предпочтительно распределять на поверхности покрытия дороги и укрепленной части обочины жидкие химические ПГМ.
Для предварительной обработки асфальтобетонного покрытия с сухой поверхностью используют двухфазные реагенты (смоченные). При наличии на покрытии достаточного количества влаги допускается применять сухие реагенты.
Предупреждение снежного наката допускается проводить до начала снегопада и в период действия снегопада в сроки, не позволяющее образоваться уплотненному снегу (накату).
При зимнем содержании автомобильных дорог применяют химический, комбинированный, фрикционный способы борьбы с зимней скользкостью.
Химический способ основан на использовании химических материалов, обладающих способностью плавления, в результате которого:
- свежевыпавший снег в талом состоянии не уплотняется под действием транспортных средств;
- не образуются (при предупреждении) и плавятся ледяные отложения;
- ранее уплотненный слой снега (накат) разрыхляется.
Химический способ рекомендуется применять на дорогах категорий I-III с интенсивностью движения более 3000 авт./сут.
Использование химического реагента на основе хлорида натрия эффективно в интервале температур до минус 10°С.
Вследствие коррозионной агрессивности хлоридов не рекомендуется их использование на цементобетонных покрытиях. Хлориды не разрешается применять на цементобетонных покрытиях в возрасте до трех лет, построенных без воздухововлекающих добавок, и на цементобетонных покрытиях, построенных с воздухововлекающими добавками, в возрасте до одного года.
Для уменьшения отрицательного воздействия химических ПГМ на придорожную почву, воду и растительность необходимо применять их в минимальном количестве, соблюдая режим и нормативы, предусмотренные технологией борьбы с зимней скользкостью, и учитывая текущее состояние обрабатываемых участков.
Соблюдать точные и минимальные нормы расхода ПГМ необходимо только при использовании солераспределителей с требуемым набором опций, которые позволяют выполнять точное дозирование химических реагентов на основе специализированного метеорологического обеспечения, позволяющего определять температуру покрытия и концентрацию ПГМ на его поверхности.
Влияние ПГМ на асфальтобетонные смеси и асфальтобетон верхних слоев покрытий автомобильных дорог необходимо определять на основе показателей, утвержденных документами технического регулирования.
Комбинированный способ (химико-фрикционный) предусматривает совместное применение химических и фрикционных ПГМ.
Комбинированный способ применяют при необходимости ликвидации снежно-ледяных отложений и повышения коэффициента сцепления на них.
Данный способ применяют на дорогах с интенсивностью движения менее 3000 авт./сут, а также когда использование химического способа для предупреждения скользкости является технологически и экономически неэффективным.
Фрикционный способ применяют на дорогах с переходным типом покрытий, а также на дорогах с асфальтобетонным покрытием, эксплуатируемых под УСП.
ПГМ распределяют равномерно по поверхности в соответствии с необходимыми нормами расхода на ширину покрытия и укрепленной части обочины.
Значения норм распределения ПГМ необходимо определять на основе соответствующих технических условий производителей и практического опыта их использования. Рекомендуемые нормы распределения ПГМ приведены в таблицах Д.1, Д.2 (приложение Д).
Нормы распределения ПГМ необходимо определять с учетом фактического и прогнозируемого количества и вида осадков, фактической и прогнозируемой температуры дорожного покрытия.
Нормы расхода фрикционных материалов назначают в зависимости от интенсивности движения:
- менее 500 авт./сут - от 100 до 150 г/м;
- от 500 до 1000 авт./сут - от 150 до 250 г/м;
- от 1000 до 3000 авт./сут - от 250 до 400 г/м.
Норму распределения комбинированных материалов назначают с учетом состояния снежно-ледяных отложений, температуры воздуха, количества отложений и количества химических ПГМ в смеси.
принятое количество химических ПГМ (от 10% до 20%) или фактическое содержание в готовой смеси, определенное лабораторным путем, %.
Основной задачей зимнего содержания автомобильных дорог является обеспечение безопасного и бесперебойного движения на автомобильных дорогах в зимний период. Для выполнения этой задачи осуществляют следующие мероприятия:
- защитные меры по предотвращению образования снежных заносов путем устройства постоянных или временных средств снегозащиты;
- профилактические меры, цель которых не допустить образования зимней скользкости на дорожном покрытии;
- меры по удалению снежных и ледяных образований на дороге и уменьшению их воздействия на автомобильное движение.
Перед началом зимнего периода должен быть осуществлен комплекс подготовительных мероприятий:
- подготовка машин к зимнему периоду;
- заготовка ПГМ в полном объеме;
- разработка маршрутных схем выполнения работ зимнего содержания;
- подготовка АДМС к эксплуатации в зимний период.
Транспортировать ПГМ и их компоненты к пунктам приготовления, складирования и хранения необходимо в закрытых вагонах при положительной температуре воздуха. Не допускается перевозка материалов в автотранспорте без герметичной упаковки.
Оперативное управление производством, ежедневный контроль за ходом выполнения работ, использованием машин и механизмов, занятых на работах по зимнему содержанию дорог, расходом ПГМ и горюче-смазочных материалов, а также ежедневный мониторинг метеообстановки обеспечивают через центры оперативного управления производством, создаваемые в подрядных организациях и ОУАД.
Классификация снежно-ледяных отложений
Снежно-ледяные отложения, образующиеся на покрытии автомобильных дорог под воздействием метеорологических факторов и погодных явлений, разделяют на три группы: снег (рыхлый снег, талый снег), зимняя скользкость и снежные заносы.
Для детального учета погодных и дорожных условий зимняя скользкость на дорожном покрытии подразделяют на следующие основные виды: стекловидный лед (гололедица, "черный лед", твердый налет), гололед и уплотненный снег (снежный накат). Классификация различных видов зимней скользкости приведена в таблице 6, условия их образования приведены в приложении Б.
В период действия метелевых явлений необходимо предотвращать образование снежных заносов особенно на заносимых участках дороги (низкие насыпи, нераскрытые выемки, участки дорог с ограждениями).
Дорожное метеорологическое обеспечение
Для принятия решений по управлению работами зимнего содержания необходимо дорожное метеорологическое обеспечение с целью получения специализированной метеорологической информации. Данную информацию используют для формирования производственно-технологических предупреждений возникновения зимней скользкости и снежных заносов.
Специализированная метеорологическая информация формируется на основе данных, которые поступают от пунктов дорожного метеорологического контроля, оборудованных АДМС, и данных, получаемых от подразделений Росгидромета и специализированных организаций, включая данные от метеолокаторов и метеоспутников.
На автомобильных дорогах должна быть создана АСМО, включающая одну или несколько стационарных и/или мобильных АДМС, подключенных через сеть передачи данных к центру, собирающему информацию из различных источников, осуществляющих обработку, хранение и предоставление информации, с учетом требований [8], для управления содержанием дорог, а также дорожным движением. АСМО может быть реализовано в составе интеллектуальной транспортной системы или ее подсистемы.
Специализированная метеорологическая информация включает:
- текущую информацию о погодных условиях и состоянии дорожного покрытия;
- специализированные метеорологические прогнозы;
- штормовые предупреждения и оповещения;
- данные об осадках с метеолокаторов и от искусственных спутников Земли.
Техническое обеспечение системы дорожного метеорологического обеспечения включает:
- автоматические дорожные стационарные и мобильные метеорологические станции;
- систему связи: каналы связи от информационно-измерительных систем, по которым должна поступать информация в центры оперативного управления производством;
- дорожные видеокамеры.
Данные специализированной метеорологической информации могут отображаться на табло и знаках переменной информации для информирования участников дорожного движения.
Для оперативного управления необходимы специализированные метеорологические прогнозы, формируемые АСМО, которые поступают от источников в соответствии с 12.3.2 и в зависимости от периода действия подразделяются:
- на сверхкраткосрочный - от десятков минут до нескольких часов;
- краткосрочный - от 12 до 72 ч;
- среднесрочный - от 3 до 10 сут.
В прогнозе рекомендуется указывать:
- вид и характеристики осадков: интенсивность (мм/ч), продолжительность (в часах);
- скорость и направление ветра;
- атмосферные явления;
- тенденции изменения атмосферного давления;
- прогноз температуры воздуха и тенденция ее изменения.
Наряду с указанными прогнозами в ОУАД, не менее чем за 4 ч, должны поступать штормовые предупреждения о возникновении опасных явлений природы, их интенсивности и продолжительности. В случае их продления или отмены должны поступать соответствующие предупреждения.
Типовой перечень опасных явлений определяется принятыми документами Росгидромета. Рекомендуемый для получения перечень опасных явлений приведен в приложении В.
АДМС должны быть оборудованы датчиками для измерения следующих метеорологических параметров и состояния дорожного покрытия:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- температура точки росы;
- скорость и направление ветра;
- атмосферное давление;
- наличие, вид, интенсивность и количество осадков;
- состояние дорожного покрытия;
- вид и толщина отложений на покрытии;
- температура дорожного покрытия и дорожной конструкции;
- наличие на дорожном покрытии количества и концентрации ПГМ.
При необходимости АДМС может быть оборудована дополнительными датчиками для измерения степени сцепления (скользкости) и метеорологической дальности видимости.
АДМС должна быть оборудована набором датчиков для измерения в автоматическом режиме метеорологических и дорожных параметров и соответствовать требованиям, предъявляемым к утвержденному типу средств измерений. Для обеспечения надежности и точности измерений датчики устанавливают в соответствии с требованиями производителя АДМС.
Для обеспечения достоверности метеорологических данных датчики в составе АДМС должны быть сертифицированы и проходить ежегодные регулярные метеорологические поверки в аккредитованных организациях. Датчики в составе АДМС должны быть включены в соответствующий перечень, определенный законодательством об обеспечении единства измерений.
Набор датчиков и состав аппаратного обеспечения определяют для каждого пункта индивидуально, и он может меняться в зависимости от климатических особенностей места расположения АДМС, накопленной базы данных параметров окружающей среды, дополнительных потребностей дорожных подразделений, возникающих в процессе эксплуатации системы.
На АДМС применяют контактные и/или бесконтактные датчики поверхности покрытия. Назначение вида датчика и места их установки определяются проектом.
Датчики температуры поверхности покрытия и температуры под его поверхностью могут быть совмещены сдатчиком состояния поверхности покрытия или устанавливаться отдельно. Контактные датчики должны выдерживать нагрузку от транспорта и должны быть заглублены на глубину не менее 3 мм.
Датчик состояния покрытия должен фиксировать следующие состояния покрытия: сухо, влажно, влажно и реагенты, мокро, мокро и реагенты, снег, лед, иней.
Датчики поверхности покрытия следует устанавливать так, чтобы они показывали условия под колесами проходящего транспорта. Количество дорожных датчиков, подключенных к одной АДМС, следует определять таким образом, чтобы наиболее достоверно контролировать состояние покрытия по прямому и обратному направлениям движения с учетом количества полос движения в каждом направлении.
При несоответствии датчиков требованиям действующих документов технического регулирования или их отказов в работе, необходимо провести их восстановление или переустройство.
Размещение АДМС следует выполнять с учетом климатического районирования, кроме того допускается использовать результаты температурного картографирования автомобильных дорог (термокартирование).
Термокартирование автомобильной дороги включает в себя данные измерений температуры поверхности покрытия. Разность температур позволяет выявить места с пониженной температурой дорожного покрытия, т.е. вероятные места первоочередного образования зимней скользкости.
Пункты дорожного метеорологического контроля рекомендуется оборудовать видеокамерами на таких участках автомобильных дорог, как пересечения, затяжные подъемы и спуски, участки с ограниченной видимостью, мосты и путепроводы и т.д. Видеокамеры должны работать на открытом воздухе в диапазоне температур воздуха с учетом климатических особенностей региона.
Оценка и прогнозирование состояния дорожного покрытия на основе специализированной метеорологической информации
На основе полученной специализированной метеорологической информации проводят анализ метеорологических параметров и тенденций их изменения и составляют прогноз об изменениях состояния дорожного покрытия, в том числе температуры покрытия, в виде производственно-технологического предупреждения.
Вероятность возникновения зимней скользкости определяют на основе сопоставления характеристик метеорологических факторов, прогноза их изменений и метеорологических условий возникновения различных видов скользкости.
Для формирования прогноза высокой степени оправдываемости информация от пунктов дорожного метеорологического контроля должна поступать с интервалом от 10 до 30 мин.
Прогноз параметров окружающей среды должен предсказывать возможность появления скользкости на поверхности дорожного покрытия до 3 ч вероятности ее возникновения.
Для оценки продолжительности и количества выпавших на поверхность покрытия осадков и прогнозируемых осадков рекомендуется совместное использование данных от датчиков осадков и данных об осадках, полученных от метеорологических локаторов. Данные метеорологических локаторов позволяют определить зоны распространения осадков.
Противогололедные материалы
При зимнем содержании используют следующие ПГМ:
а) химические:
1) твердые сыпучие (кристаллические, гранулированные или чешуированные);
2) жидкие (рассолы или растворы реагентов);
б) фрикционные:
1) мелкий щебень (гранитная и мраморная крошка);
2) песок (природный и дробленый);
в) комбинированные.
Химические ПГМ применяют в твердом, жидком и двухфазном (смоченном) видах.
Химические ПГМ разделяют на шесть подгрупп. В своем составе они могут содержать ингибиторы коррозии и другие добавки, улучшающие технологические свойства реагентов.
- первая подгруппа - хлориды (в том числе хлористый натрий, хлористый кальций);
- вторая подгруппа - ацетаты (в том числе на основе ацетата калия, ацетата аммония);
- третья подгруппа - карбамиды (в том числе карбамидно-аммиачная селитра);
- четвертая подгруппа - нитраты (в том числе на основе нитрата кальция, магния и мочевины);
- пятая подгруппа - формиаты (в том числе на основе формиата натрия);
- шестая подгруппа - многокомпонентные химические ПГМ, содержащие соли из разных подгрупп.
Природные рассолы по химическому составу чаще относят к хлористо-натриевым или хлористо-кальциево-натриевым жидким материалам и могут использоваться в качестве ПГМ при условии их соответствия требованиям, предъявляемым к жидким реагентам.
С целью снижения потерь твердых ПГМ, повышения плавящей способности и увеличения эффективности мероприятий по борьбе с зимней скользкостью, допускается использование двухфазных противогололедных реагентов. Соотношение жидкой фазы к твердой - в пределах от 20% до 30% по массе.
Фрикционные ПГМ должны повышать коэффициент сцепления со снежно-ледяными отложениями на покрытии для обеспечения безопасных условий движения; иметь соответствующие физико-механические свойства, препятствующие разрушению, износу, дроблению и шлифованию ПГМ, и обладать свойствами, препятствующими увеличению запыленности воздуха и загрязнения придорожной полосы.
Фрикционные материалы следует применять в сухом, рассыпчатом состоянии с влажностью, не допускающей смерзания материала.
Комбинированные ПГМ обладают одновременно функциями фрикционных и химических материалов и состоят из смеси фрикционных материалов и химических ПГМ. Наиболее распространенным комбинированным ПГМ является пескосоляная смесь.
В качестве химических добавок используют твердые и жидкие реагенты. Их допускается применять как каждый в отдельности, так и смешанными между собой в различных пропорциях (наилучший эффект достигается при использовании насыщенных растворов или растворов, близких к ним по концентрации).
Пескосоляную смесь приготавливают на базах ПГМ путем тщательного перемешивания компонентов смеси.
Все ПГМ, используемые на автомобильных дорогах, необходимо выпускать по документации производителя или техническим условиям, и их применение должно согласовываться с ОУАД, а также иметь сертификат качества.
ПГМ должны соответствовать требованиям ГОСТ 33387, с учетом требований приложения Г.
Фрикционные ПГМ должны соответствовать требованиям таблицы Г.1 (приложение Г).
Требования к зерновому составу и массовой доле частиц - в соответствии с таблицей Г.2 и Г.3 (приложение Г).
Влажность твердых химических реагентов не должна превышать 5%.
При использовании хлористого натрия его массовая доля должна быть не менее 90%.
Показатель активности ионов водорода всех видов ПГМ должен быть в пределах 5-9 ед. pH.
Эффективная удельная активность естественных радионуклидов всех видов ПГМ должна быть не более 1500 Бк/кг.
Комбинированные ПГМ должны иметь в своем составе не менее 10% химически чистых солей. Эффективность борьбы с зимней скользкостью повышается с увеличением количества соли в смеси.
При использовании в смеси высококонцентрированных жидких хлоридов их количество, в качестве добавки, определяют с учетом концентрации растворенных химически чистых солей. Добавляя раствор, нельзя допускать переувлажнения ПГМ.
Испытания ПГМ необходимо проводить в соответствии с ГОСТ 33389, а также действующими документами технического регулирования.
Стратегии и способы борьбы с зимней скользкостью
Стратегии борьбы с зимней скользкостью подразделяют следующим образом:
- предупреждение зимней скользкости;
- ликвидация зимней скользкости в требуемые сроки;
- снижение отрицательного влияния зимней скользкости.
Основной стратегией зимнего содержания на дорогах с капитальным покрытием является предупреждение зимней скользкости с использованием химических реагентов.
Работы по предупреждению образования зимней скользкости необходимо проводить в срок от 1 до 2 ч до ее возникновения на основании данных специализированных краткосрочных прогнозов, включающие прогнозы состояния и температуры дорожного покрытия.
Для предупреждения образования зимней скользкости при температуре воздуха не ниже минус 10°С до момента действия метеорологических факторов и отсутствия на покрытии жидких осадков предпочтительно распределять на поверхности покрытия дороги и укрепленной части обочины жидкие химические ПГМ.
Для предварительной обработки асфальтобетонного покрытия с сухой поверхностью используют двухфазные реагенты (смоченные). При наличии на покрытии достаточного количества влаги допускается применять сухие реагенты.
Предупреждение снежного наката допускается проводить до начала снегопада и в период действия снегопада в сроки, не позволяющее образоваться уплотненному снегу (накату).
При зимнем содержании автомобильных дорог применяют химический, комбинированный, фрикционный способы борьбы с зимней скользкостью.
Химический способ основан на использовании химических материалов, обладающих способностью плавления, в результате которого:
- свежевыпавший снег в талом состоянии не уплотняется под действием транспортных средств;
- не образуются (при предупреждении) и плавятся ледяные отложения;
- ранее уплотненный слой снега (накат) разрыхляется.
Химический способ рекомендуется применять на дорогах категорий I-III с интенсивностью движения более 3000 авт./сут.
Использование химического реагента на основе хлорида натрия эффективно в интервале температур до минус 10°С.
Вследствие коррозионной агрессивности хлоридов не рекомендуется их использование на цементобетонных покрытиях. Хлориды не разрешается применять на цементобетонных покрытиях в возрасте до трех лет, построенных без воздухововлекающих добавок, и на цементобетонных покрытиях, построенных с воздухововлекающими добавками, в возрасте до одного года.
Для уменьшения отрицательного воздействия химических ПГМ на придорожную почву, воду и растительность необходимо применять их в минимальном количестве, соблюдая режим и нормативы, предусмотренные технологией борьбы с зимней скользкостью, и учитывая текущее состояние обрабатываемых участков.
Соблюдать точные и минимальные нормы расхода ПГМ необходимо только при использовании солераспределителей с требуемым набором опций, которые позволяют выполнять точное дозирование химических реагентов на основе специализированного метеорологического обеспечения, позволяющего определять температуру покрытия и концентрацию ПГМ на его поверхности.
Влияние ПГМ на асфальтобетонные смеси и асфальтобетон верхних слоев покрытий автомобильных дорог необходимо определять на основе показателей, утвержденных документами технического регулирования.
Комбинированный способ (химико-фрикционный) предусматривает совместное применение химических и фрикционных ПГМ.
Комбинированный способ применяют при необходимости ликвидации снежно-ледяных отложений и повышения коэффициента сцепления на них.
Данный способ применяют на дорогах с интенсивностью движения менее 3000 авт./сут, а также когда использование химического способа для предупреждения скользкости является технологически и экономически неэффективным.
Фрикционный способ применяют на дорогах с переходным типом покрытий, а также на дорогах с асфальтобетонным покрытием, эксплуатируемых под УСП.
ПГМ распределяют равномерно по поверхности в соответствии с необходимыми нормами расхода на ширину покрытия и укрепленной части обочины.
Значения норм распределения ПГМ необходимо определять на основе соответствующих технических условий производителей и практического опыта их использования. Рекомендуемые нормы распределения ПГМ приведены в таблицах Д.1, Д.2 (приложение Д).
Нормы распределения ПГМ необходимо определять с учетом фактического и прогнозируемого количества и вида осадков, фактической и прогнозируемой температуры дорожного покрытия.
Нормы расхода фрикционных материалов назначают в зависимости от интенсивности движения:
- менее 500 авт./сут - от 100 до 150 г/м;
- от 500 до 1000 авт./сут - от 150 до 250 г/м;
- от 1000 до 3000 авт./сут - от 250 до 400 г/м.
Норму распределения комбинированных материалов назначают с учетом состояния снежно-ледяных отложений, температуры воздуха, количества отложений и количества химических ПГМ в смеси.
принятое количество химических ПГМ (от 10% до 20%) или фактическое содержание в готовой смеси, определенное лабораторным путем, %.