Строительство автозимников, как правило, включает два этапа. На первом этапе выполняют подготовительные работы, на втором (зимой) - устраивают снежное (снежно-ледяное) полотно на сухопутных автозимниках или подготавливают ледяную поверхность на автозимниках, прокладываемых по льду рек, озер и морей.
На первом этапе строительства сухопутных автозимников выполняют следующие работы:
а) обозначают трассу в соответствии с проектом;
б) расчищают полосу автозимника от леса, кустарника и камней;
в) планируют грунтовое основание, выполняют земляные работы на косогорных участках, на съездах на берегах рек и выездах с них и на участках, где требуется уменьшить продольные уклоны;
г) сооружают мосты, трубы и противоналедные сооружения;
д) строят линейные здания;
е) подготавливают грунтовые карьеры для работы в зимних условиях;
ж) заготовляют дорожные знаки, вехи, материалы для усиления ледовых переправ.
На участках, где автозимник устраивают в снежных насыпях, отсыпают выравнивающий слой из грунтов или, где к началу эксплуатации автозимника формируется мощный (20 см и более) естественный снежный покров, деревья спиливают в уровень с землей и пни не корчуют.
При производстве земляных работ на вечномерзлых грунтах рекомендуются следующие способы организации работ:
- послойная разработка грунта бульдозерами по мере его оттаивания;
- рыхление грунта механическим или взрывным способом. В районах с относительной влажностью грунта до 0,8 W t (влажности на границе текучести) земляные работы выполняют бульдозерами в летний период. При более высокой влажности грунта расчистку просеки следует вести поздней осенью или зимой, а земляные работы и планировку основания -весной, по мере оттаивания грунта.
На автозимниках, прокладываемых по заболоченным поймам и долинам рек, где нет угрозы развития термокарстовых процессов, подготовка грунтового основания включает удаление мохорастительного покрова в пределах проезжей части.
На бугристых вечномерзлых торфяниках с близким залеганием от поверхности сильнольдистых грунтов и подземных льдов удалять мохорастительный покров запрещается. На таких участках при подготовке основания выполняют проминку трассы продольными проходами вездеходной гусеничной техники.
Для получения ровного основания допускается рыхление мохорастительного покрова и перемешивание его с грунтом деятельного слоя с последующей планировкой и уплотнением слоя гладилками, прицепными волокушами или отвалом бульдозера за три-четыре прохода трактора по одному следу.
Подготовка основания автозимников на болотах производится с учетом повышения несущей способности торфяных грунтов при их промерзании. Для ускорения промерзания болот необходимо: проминать мохорастительный покров, чтобы прорвать верхнюю корку болот и выжать воду на поверхность; систематически расчищать снежный покров в начале зимнего периода с последующим переходом к его уплотнению.
На переходах через овраги устраивают снежно-ледяные насыпи.
При строительстве сухопутных автозимников в осенне-зимний период (второй этап) сооружают снежное или снежно-ледяное полотно, ледовые переправы и устанавливают дорожные знаки и ориентирующие вехи.
В зависимости от природно-климатических условий, принятой конструкции автозимника и времени производства работ рекомендуются следующие методы устройства снежного (снежно-ледяного) полотна автозимников:
- постепенное наращивание снежного полотна в течение зимы на подготовленном грунтовом основании;
- устройство снежных насыпей в начале зимы с последующим регулярным уплотнением в течение зимы свежевыпавшего снега;
- прокладка временных автозимников по снежной целине без подготовки грунтового основания.
Уплотнять снег на полотне автозимника целесообразно при толщине снежного покрова до 20 см. Если снегопад или метель в период строительства продолжается, работы по уплотнению не прекращают, так как укатка толстых (25 см и более) слоев снежного покрова затруднительна. При толщине снежного покрова до 10 см последний уплотняется под действием движения автомобилей с одновременной планировкой снежного полотна автогрейдером или волокушами-гладилками. Слой снега толщиной более 10 см следует уплотнять прицепными катками на пневматических шинах массой 10...15 т, пригруженными трейлерами, многополозными санями или волокушами-гладилками. Доуплотнение снежного полотна происходит под действием движения автомобилей. Снег слоями толщиной более 25 см уплотняют после предварительного рыхления и перемешивания его ребристыми металлическими катками, навешиваемыми на трактор.
При послойном наращивании снежного полотна в течение зимы плотность снега в слое должна быть не менее 600 кг/м3 для автозимников I и II категорий и не менее 550 кг/м3 - III категории.
Снежные насыпи при достаточной толщине снежного покрова (более 30 см) возводят бульдозерами путем поперечной или продольной надвижки снега послойно или набрасывают снег в тело насыпи шнекороторными снегоочистителями. Надвинутые слои снега толщиной 30...40 см планируют и частично уплотняют опущенным отвалом бульдозера при заднем ходе трактора, а затем уплотняют катками на пневматических шинах за 2...3 прохода по одному следу.
При недостаточной толщине естественного снежного покрова для накопления снега на месте будущей насыпи устраивают траншеи, снежные стенки или валы высотой, равной проектной высоте насыпи
Технологию уплотнения снега уточняют в каждом конкретном случае в зависимости от требуемой плотности снега в слоях и его состояния в момент обработки. При этом руководствуются следующими положениями:
- плотность снега до 450 кг/м3 достигается уплотнением его опущенным отвалом бульдозера;
- плотность снега до 550 кг/м3 (при температуре воздуха, до -10 °С) и до 500 кг/м3 (при температуре ниже -10 °С) достигается уплотнением его катками;
- плотность снега более 600 кг/м3 достигается дополнительным поливом полотна водой после уплотнения; количество воды зависит от требуемой плотности снега.
При устройстве снежно-ледяной одежды слой снега поливают водой на ширину проезжей части через 12...14 ч после уплотнения; расход воды - 2...4 л на 1 м2покрытия.
Для получения необходимой прочности уплотненного снега требуется некоторое время для его смерзания. Движение автомобилей допускается, если снежное полотно плотностью 500 кг/м3 и более выдержано при температуре воздуха: -10 °С - не менее 24 ч; ниже -10 °С - не менее 15 ч.
При строительстве временных автозимников на снежной целине целесообразно использовать специальные фрезерно-вибрационные снегоуплотняющие машины, выполняющие за один проход рыхление и перемешивание снега, прогрев снежной массы и виброуплотнение.
Содержание автозимников
Содержание проезжей части включает:
- устранение деформаций и разрушений, возникающих на полотне автозимника в процессе его эксплуатации;
- проведение мероприятий по уменьшению снегозаносимости дороги и ликвидации снежных заносов;
- выполнение мероприятий по предупреждению выхода наледных вод на проезжую часть и ликвидации наледи.
Деформации истирания, выбивания, выкрашивания и раздавливания материала полотна устраняют регулярно, не допуская образования глубоких выбоин и колей (более 5 см), с помощью прицепных угольников, автогрейдеров или фрезерно-вибрационных машин. Колеи, ухабы, просадки (проломы), отдельные глубокие ямы и выбоины заделывают снегом и, тщательно уплотняют (желательно с поливкой водой).
Для обеспечения безопасности движения следует поддерживать коэффициент сцепления шин с дорогой j > 0,20. При образовании скользкой ледяной корки на уплотненном слое снега по поверхности проезжей части рассыпают песок, мелкий гравий, повышающие коэффициент сцепления шин с дорогой. Распределение скелетных материалов осуществляют пескоразбрасывателями.
Для повышения безопасности движения и снижения затрат на обеспечение требуемой степени шероховатости покрытия в течение всего срока службы автозимника целесообразно перед вводом его в эксплуатацию наносить шероховатый слой износа путем дождевания в морозном воздухе гидропульпы на крутых спусках и подъемах, на кривых малого радиуса, на участках пересечений и примыканий дорог, на участках с недостаточной видимостью и т.п.
К мероприятиям, уменьшающим заносимость автозимника снегом и улучшающим его эксплуатационные качества, относят: систематическое уплотнение на полотне свежевыпавшего снега и метелевых отложений небольшой толщины (проезжающими машинами или снегоуплотняющими машинами); уширение полотна автозимника; перетрассирование отдельных, нерационально запроектированных участков; создание, надлежащее содержание и правильную эксплуатацию снегозащитных ограждений.
На автозимниках с продленными сроками эксплуатации служба ремонта и содержания в теплый период года должна выполнять следующие мероприятия:
- регулярно профилировать поверхность полотна, поддерживая выпуклое очертание поперечного профиля земляного полотна;
- проводить ремонт и устранять деформации и разрушения на дорожном покрытии и земляном полотне;
- укреплять ненадежные участки и ликвидировать размывы полотна дороги;
- не допускать скопления воды на проезжей части и систематически отводить поверхностные воды за пределы дорожного полотна;
- засыпать проезжую часть дороги опилками, шлаком и т.п. на подъемах и спусках, а также на других слабых участках, где наблюдается интенсивное оттаивание теплоизолирующего полотна;
- своевременно подготавливать к пропуску паводков водопропускные сооружения и контролировать их работу в течение всего теплого периода года.
Профилирование и утюжку полотна дороги осуществляют автогрейдерами, угольниками и волокушами, обеспечивая удаление или уплотнение рыхлого снега, воды, скопившейся в колеях. Колеи и выбоины, которые невозможно устранить утюжкой и профилировкой, следует засыпать грунтом, предусматривая его уплотнение проходящим транспортом.
Для предотвращения снежных заносов на автозимниках рекомендуется применять защитные средства (переносные щиты, снегозадерживающие траншеи, снежные валы, изгороди из хвороста или лапника), действие которых основано на задержании переносимого ветром снега. Конструкции переносных щитов, правила их установки и эксплуатации на автозимниках те же, что и на дорогах постоянного действия.
Для борьбы с наледями на автозимниках применяют: активизацию наледного процесса на безопасном расстоянии от полотна дороги; задержание наледи и недопущение выхода наледных вод на полотно дороги; тепловую мелиорацию наледных участков.
Активизацию наледного процесса на безопасном расстоянии от полотна дороги осуществляют с помощью грунтовых мерзлотных поясов простейшего типа и наледных поясов. Грунтовый мерзлотный пояс закладывают перпендикулярно грунтовому потоку в заболоченных логах с неглубоким залеганием водоупорного слоя. Пояс представляет собой расчищенную полосу шириной 12...15 м и глубиной 0,8 м. Расчистку ведут бульдозером, укладывая мохорастительный покров и грунт валом по низовой кромке пояса.
Наледный пояс представляет собой расчищенный, спланированный и мощенный камнем участок русла малых водотоков, располагаемый не менее чем в 100 м от полотна дороги. Ширину пояса выбирают таким образом, чтобы водный поток распластывался слоем толщиной до 2 см, а его длину принимают не менее 20 м. В пределах наледного пояса водный поток должен охлаждаться до 0 °С и ниже. Наледь у полотна дороги задерживают временными заборами. Перед началом эксплуатации заборы с обеих сторон обсыпают снегом, который для повышения водонепроницаемости пропитывают водой.
Тепловую мелиорацию наледных участков проводят при выходе наледных вод непосредственно у полотна дороги или у искусственных сооружений. При этом утепляют русло водотоков в пределах мостовых переходов, подпруживают водоток, утепляют канавы и лотки и прилегающие к ним территории, устраивают насыпи и накапливают снег траншеями или щитами в придорожной полосе. Утепляют русло инвентарными деревянными щитами или накатом из тонкомерного леса с последующей укладкой слоя мха или опилок.
Дорожная служба выполняет следующие работы по содержанию автозимника: ежегодно в осенне-зимний период устраивает снежное (снежно-ледяное) полотно на сухопутных автозимниках или подготавливает поверхность льда на ледовых автозимниках; систематически устраняет повреждения и деформации снежного и ледяного полотна; ведет борьбу со снежными заносами; осуществляет противоналедные и противолавинные мероприятия; выполняет мероприятия по продлению сроков эксплуатации автозимников; поддерживает в исправном состоянии элементы обстановки пути и искусственные сооружения; в летний период устраняет размывы грунтового основания; выравнивает основание автозимника; уширяет просеки и уничтожает подрост на полосе автозимника; ремонтирует мосты и трубы, отсыпает земляное полотно из минеральных грунтов на подходах к мостам, на переходах через болота и т.п.
В тундровых районах, где часто наблюдаются сильные метели и пурга, предусматривают установку вех через каждые 15...20 м на прямых и кривых, обозначающих ширину полотна автозимника.
При плохой видимости (туман, сильный снегопад, метель) движение по автозимнику запрещается.
В весенний период движение по автозимникам допускается только в ночные и предрассветные часы, т.е. в наиболее холодное время суток, а ремонт проезжей части следует осуществлять в дневные часы.
На всех комплексах дорожной и автотранспортной служб следует иметь информационные табло со схемой автозимника, на которой указаны трудные участки трассы, условия движения, часы работы и грузоподъемность переправ, пункты отдыха водителей, сеть автозаправочных и ремонтных пунктов.
Глава 16.
Ледовые переправы
Ледовые переправы - это переправы, проложенные по ледяному покрову рек и озер. Их организуют в случаях отсутствия мостовых переходов и при образовании на водных преградах требуемого ледяного покрова. Эти переправы могут быть частью временных автозимников, временно заменять недействующий мост или в зимний период паромную переправу постоянной автодороги.
Ледовые переправы классифицируются:
- по продолжительности эксплуатации - регулярные, временные (возводимые на одну зиму), разовые (возводимые для одного пропуска колонны автомобилей или другого агрегата);
- по расчетной интенсивности движения - переправы I категории с интенсивностью движения свыше 150 авт./сут. (приведенных к автомобилю грузоподъемностью 5 т) и переправы II категории с интенсивностью движения 150 авт./сут. и менее;
- по типу водоема - переправы речные, озерные и морские;
- по солености водоема - переправы через пресные, соленые или водоемы промежуточной солености;
- по характеру ледяного покрова, используемого для движения транспортных средств:
- естественный ледяной покров;
- покров, утолщаемый намораживанием сверху;
- покров, утолщаемый намораживанием снизу;
- покров, утолщаемый одновременно с двух сторон;
- по крутизне берегов водоема (90‰ и более или менее);
- по длительности зимнего периода с устойчивыми отрицательными температурами;
- по наличию усиления или армирования ледяного покрова и его характеру и конструкции.