В многолесных районах лесосырьевые базы делят на зоны летнего и зимнего
освоения. К зонам зимнего освоения относят лесные массивы с
переувлажненными и заболоченными грунтами, где строительство
круглогодовых дорог затруднено и требует больших средств. Значительно
меньших затрат требует строительство зимних дорог.
В зависимости от вида покрытия зимние дороги разделяются на
снежно-уплотненные, снежно-ледяные и ледяные на снежном и грунтовом
основаниях. Снежно-уплотненные дороги устраивают на грубо спланированном
основании на ветках и усах. Ледяные покрытия на основании из
уплотненного снега устраивают на магистралях с небольшим объемом вывозки
(до 50... 70 тыс. м3 за сезон) и на ветках. На магистралях с большим
объемом вывозки необходимо устраивать наиболее совершенные ледяные
покрытия на основании из промерзшего грунта.
На снежно-ледяных дорогах снег в течение зимы не очищается, за
исключением уборки снега, выпавшего во время метелей, а уплотняется и
поливается водой, что дает возможность накопить к концу зимы слой
снегольда толщиной до 40 см и более и обеспечить возможность удлинения
сезона вывозки в начале весны на 7... 9 дней. Применение ледяных
покрытий на земляном основании с наращиванием слоя льда к концу зимы до
30... 40 см позволяет продлить сезон вывозки на более значительное
время.
Ледяное или снежно-ледяное покрытие создается с применением поливочных
машин. Имеются опытные конструкции
машин с тепловой обработкой снега, обеспечивающие
за один проход снежно-ледяное покрытие. Одной из последних машин этого
типа является полуприцепной агрегат СТМ-2А на базе трактора ТТ-4
конструкции Красноярского филиала ВНИИдор-строймаша, создающий покрытие
шириной 2,8 м со скоростью 0,28 м/с, плотностью 0,6... 0,67 т/м3,
толщиной 0,18... 0,23 м; расход топлива до 200 кг/км.
По плотности материала различают три типа покрытия:
снежные с плотностью 6 = 0,5...0,55 г/см3, снежно-ледяные с 6 = 0,56...
0,63 г/см3 и ледяные с 6>0,65 г/см3. Важным показателем прочности
снежно-ледяного покрытия является его твердость, измеряемая величиной
усилия, необходимого для вдавливания в материал штампа определенной
формы и площади на расчетную глубину. Для измерения твердости применяют
портативные твердомеры, твердомеры-зонды и ударник Союздорнии с
облегченной гирей массой в 1 кг. При использовании этого ударника
твердость вычисляют по формуле а = 0,56 + + 0,058 л, где п — число
ударов гири для заглубления ударника на 10см.
При вывозке древесины автопоездами с автомобилями типов МАЗ или КрАЗ
различных марок твердость покрытия должна быть не менее 1,2... 1,5 МПа.
Снежные покрытия обладают такой твердостью при уплотнении катком до
0,5... 0,55 г/см3 при t = —4 °С, снежно-ледяные при плотности не менее
0,64 г/см3 при t=—2,0.. .2,7 °С, а ледяные даже при t= + 1.. .2 °С.
Зная расчетную температуру, можно установить по каждой зимней дороге
начало и конец сезона вывозки и число дней работы зимой по данным
климатической характеристики района.
Особенности проектирования зимних дорог. На
лесовозные зимние автомобильные дороги распространяются требования норм
(см. табл. 5.1) со следующими основными изменениями. На ледяных дорогах
величина руководящего подъема должна быть не более 30 %о, а при
многокомплектной вывозке 20 %о. Максимальные спуски в грузовом
направлении устанавливаются расчетом по формуле (5.10) с допущением
ограничения скорости не более чем до 0,5 v. Как правило, магистрали и
ветки проектируются с двумя полосами движения, в одной или раздельных
просеках, усы однополосные.
При суточном объеме вывозки 800 м3 и более зимние магистрали проектируют
по нормам для дорог III-л категории и при меньшем объеме по нормам IV-л
категории с учетом особенностей зимней вывозки. Ширина просеки
принимается для двухполосных дорог 12... 14 м, однополосных в раздельных
просеках 8... 10 м, на усах 6 м. Проектирование насыпей и выемок
допускается лишь на отдельных участках грузовой полосы движения (рис.
5.29), на пересечениях водоразделов, водотоков
и т. п. с прокладкой трассы в отдельной просеке.
Зимние дороги, как правило, проектируются в нулевых рабочих отметках с
горизонтальной поверхностью земляного полотна на прямых участках.
Кюветов в выемках не назначают. Мосты
проектируют лишь на пересечениях постоянных плохо
замерзающих водотоков.
На хорошо промерзающих сырых и заболоченных местах с толщиной слоя торфа
до 1 м (болота I типа) дороги обычно проектируют в нулевых отметках со
срезкой кочек и планировкой проезжей части дороги, а при толщине слоя
торфа более
1 м и на болотах II типа предусматривают отсыпку насыпей высотой 0,3...
0,4 м или устраивают прошпаливание (укладку поперек оси дороги на
спланированную поверхность дровяного
долготья длиной 5... 6 м, диаметром 0,1 ... 0,2 м,
через 0,6... 0,9 м). На болотах III типа предусматривают устройство
сплошных настилов из дровяного долготья.
Для ускорения открытия движения по зимним дорогам, пересекающим болота I—II
типов, целесообразно отсыпать насыпи высотой не менее 0,3 м вместо
устройства прошпаливания. На ледяных дорогах пункты водоснабжения для
поливки дороги— запруды, водозаборы из реки, колодцы, защищенные от
промерзания, и т. п. предусматривают через 2... 4 км, что обеспечивает
работу поливочных машин с минимумом холостого пробега за водой. Полезную
емкость создаваемых водоемов определяют, исходя из расхода воды на
поливку в течение зимы не менее 2000 м3/км двухполосной дороги.
Минимальную толщину слоя промерзшего грунта — торфа на болотах можно
определить, исходя из следующих соображений. При недостаточной толщине
слоя промерзшего грунта под действием колес поливщика грунт будет
работать на срез. Заменяя след колеса эквивалентным кругом, получим
расчетное неравенство
Рис. 5.29. Поперечные профили земляного полотна
и конструкция дорожных
одежд зимних дорог:
Ледяные переправы. На пересечениях средних и
больших водоемов зимними дорогами устраивают ледяные переправы. Место
для переправы выбирают с учетом хорошего сопряжения льда с берегом (лед
должен лежать на воде, а не на береговых камнях и не иметь под собой
воздушной подушки), при отсутствии теплых течений, пропарин и торосов.
При вывозке древесины автопоездами необходимо усиление ледяной переправы
устройством на ней лежневого колейного пути (рис. 5.30). Для ускорения
начала движения по переправе ледяной покров можно усилить путем
намораживания льда при
помощи мотопомпы. За сутки при t = —15... 20° можно
наморозить слой льда толщиной до 8... 10 см, слоями в 0,5... 1 см, при
установке бортов из подтоварника или уплотненного снега (рис. 5.30, а).
Конструкция съездов с берега на лед показана на рис. 5.31.
Время (в часах), в течение которого расчищенная от снега торфяная залежь
или водоем промерзнут на требуемую для
открытия движения глубину, приближенно можно
определить по формуле
Рис. 5.30. Усиление ледяного покрова на
переправах:
Рис. 5.31. Съезды с берега на ледяную переправу:
а — с расположением клетки из бревен на льду; б — с расположением клетки
на берегу; 1 — снежно-хворостяная гать, залитая водой, т. е. скрепленная
льдом; 2 — прогоны; 3 — снежный валик
Для определения необходимой толщины льда на
переправе С. А. Бернштейн, создавший теорию расчета ледовых переправ,
предложил рассматривать лед как плавающую на воде тонкую пластину,
подвергающуюся воздействию подвижной нагрузки, что позволяет для расчета
толщины слоя льда применить теорию центрального изгиба плиты, лежащей на
упругом основании.
Распространение имеет формула, предложенная М. М. Ко-руновым, полученная
в результате упрощения аналитических зависимостей С. А. Бернштейна и
использования средних значений характеристик прочности льда
Контрольные вопросы. 1. От чего зависит
необходимая ширина проезжей части и земляного полотна автомобильной
дороги на прямых и кривых участках? 2. Укажите основные правила
проектирования продольного профиля.
3. Что такое вираж, переходная кривая, их назначение? 4. Как
обеспечивается необходимая видимость поверхности дороги в плане и
продольном профиле? 5. Для чего устраивают вертикальные кривые? 6. Что
такое клото-идная трасса и ее преимущества? 7. Укажите основные типы
поперечных профилей дорожных одежд и условия их целесообразного
применения. 8. Что такое уровень надежности и коэффициент прочности
одежды? 9. Укажите основные положения расчета на прочность дорожных
одежд различных типов и основы их оптимизации. 10. Как определить
толщину покрытия из малосвязных каменных материалов? И. Укажите
преимущества и недостатки
колейных покрытий из железобетонных плит и
древесины на постоянных и временных путях. 12. Какими мерами можно
продлить сезон вывозки по ледяным дорогам?
