Презентація учнівського дослідження Кліматичні умови як фактор стану автомобільних доріг Заводського району

Кліматичні умови як фактор стану автомобільних доріг Заводського району Кізілова Ганна Віталіївна учениця 9 – А класу Запорізького навчально – виховного комплексу № 67 Запорізької міської ради Запорізької області

Картосхема території Заводського району на прикладі селища Кічкас

Науковий апарат. Актуальність теми дослідження Дорожні умови в найбільшій мірі схильні до впливу погодно-кліматичних факторів, за рахунок яких сильно змінюються транспортно-експлуатаційні якості дороги. У перехідні періоди знижуються зчіпні якості покриття, руйнуються полотно й узбіччя, скорочується видимість. Об’єкт дослідження – кліматичні умови Заводського району Предмет дослідження – вплив кліматичних умов на стан автомобільних доріг району. Мета дослідження: довести, що саме погодно-кліматичні чинники змінюють умови руху, впливаючи на водія, автомобіль і дорогу і обов’язково потрібно враховувати це при проектуванні, будівництві і ремонті доріг.

Новизна роботи Інформації щодо теми дослідження дуже мало, конкретні дані по містах і районах України відсутні. Методи дослідження: описовий, картографічний, аналітичний, порівняльний. Практичне значення Тема й мета проекту були запропоновані для дослідження адміністрацією Заводського району через постійні проблеми з якістю й недостатнім періодом експлуатації доріг різних видів й призначення в рамках співпраці з НТУ комплексу.

Завдання дослідження:1. З’ясувати, як пов’язані кліматичні умови і якість доріг. 2. Дослідити світовий досвід врахування особливостей клімату й погодних умов при виборі технологій будівництва й ремонту доріг, запропонувати інноваційні дорожні технології.3. Вивчити особливості кліматичних умов Заводського району та дослідити характер впливу кліматичних умов на стан автомобільних доріг району.4. З’ясувати фактори впливу погоди і клімату на конкретні проблеми доріг. 5. Вивчити громадську думку з теми дослідження.

На виконання першого завдання. Клімат – це природний ресурс, життєво важливий для нашого добробуту, здоров’я та процвітання. Інформація, яка збирається, керується та аналізується Національними метеорологічними та гідрологічними службами (НМГС), координується у співробітництві з іншими регіональними, міжнародними організаціями Кліматичні умови характеризують рівень опадів, вологість повітря, добові й річні зміни температури, напрямок вітрів, товщину снігового покриву, глибину промерзання ґрунту та ін. Водно-тепловий режим (ВТР) — це закономірності зміни протягом року вологості й температури в придорожньому шарі повітря, у шарах дорожнього одягу і ґрунті земляного полотна. Від водно-теплового стану земляного полотна і дорожніх одягів залежать їхні міцність і морозостійкість, а в кінцевому результаті рівність і термін служби дороги.

На виконання першого завдання{BC89 EF96-8 CEA-46 FF-86 C4-4 CE0 E7609802}Восени (вересень -листопад) Накопичення вологи в земляному полотні і нижніх шарах дорожнього одягу, вологість ґрунтів досягає до 0,7 м від границі текучості. Ґрунт розущільнюється і модуль пружності дорожнього одягу зменшується. Взимку (грудень - лютий) Промерзання земляного полотна, що супроводжується припливом вологи від рівня підземних вод до фронту промерзання. Фронт промерзання опускається до глибини 0,5 - 1,0 м (для умов України). Через неоднорідність складу, щільності й вологості ґрунтів відбувається неоднорідне випинання, що ускладнює, а часто й зовсім унеможливлює рух транспорту, руйнує дорожній одяг. Загальний модуль пружності дорожнього одягу підвищується внаслідок промерзання верхнього шару земляного полотна і нижніх шарів основи. Навесні (березень -квітень, початок травня) Відбувається відтаювання земляного полотна. Ґрунт відтаює в першу чергу під дорожнім одягом, особливо якщо узбіччя присипані снігом. Вологість ґрунту досягає границі текучості. Коефіцієнт ущільнення знижується до 0,85м. Міцність дорожнього одягу мінімальна, руйнується дорожній одяг, утворюються осідання і проломи, матеріали дорожнього одягу перемішуються з ґрунтом. Влітку (травень -серпень) Відбувається просихання земляного полотна. Ґрунт перебуває в найбільш щільному й міцному стані

У Німеччині головною особливістю є незвичайна «подушка», яку розміщують під дорожнім покриттям. Під час дощу роботу припиняють й неодмінно дочекаються повного висихання. Фінляндія входить в десятку країн з найкращими дорогами, незважаючи на суворий клімат. Хельсінкі був одним з перших місць в світі, де з'явилися тротуари, що підігріваються. Фінські дороги зберігаються сухими в зимовий час, тому що підігрівати полотно найчастіше куди вигідніше, ніж посипати реагентами. Китайські дороги теж відрізняються хорошою якістю. Компанії, що виконують будівництво, дають гарантії на свої дороги в районі 20 – 25 років. Через те, що Китай розвивається дуже швидкими темпами, до питання будівництва доріг відносяться надзвичайно серйозно. Всі проекти проробляються до дрібниць. Про простої й затримки мови не ведеться

Американське сонячне дорожнє покриття являє собою шестикутні панелі, які забезпечують необхідне для зчеплення шин з дорогою. Користь від таких доріг значна, нагріваючись в зимовий період, дорога здатна розтопити застиглий лід і випалий сніг, а також забезпечити придорожні ліхтарі і розмітки електрикою. У Польщі при виробленні матеріалу для будівництва верхніх шарів дорожнього покриття, додається гумова крихта, отримана при переробці автомобільних шин. Так виходить гумово-бітумна в'яжуча речовина для будівництва доріг. У Голландії геотекстильні матеріали Hate, Typar, Hatelit застосовуються як дренувальний прошарок, для захисту від зволоження знизу і як фільтри проти заілювання

В Норвегії та Ісландії, щоб уникнути ожеледі, побудували тротуари з підігрівом. У цій країні теплокомунікації прокладаються прямо під пішохідними доріжками ... В Швеції запровадили метод: дрібний пісок в пропорції 7 до 3 змішують з гарячою водою 90-95 ° С і розбризкують на вулицях. Гарячий пісок вплавлюється в сніг і робить поверхню шорсткою. Такої обробки вистачає на 3-7 днів з щоденним трафіком близько 1 500 автомобілів. Або поки не пройде новий снігопад. Дорожники Швейцарії виявили, що найбільшу ефективність має сіль, в яку додали 25-40 вагових відсотків води. При цьому замочувати треба суміш з 70% звичайної солі і 30% хлористого калію. Так економиться сіль, зменшується шкідливий вплив на зовнішнє середовище і мокрий сніг довго не замерзає.

На виконання третього завдання. Середньомісячні температури Кількість днів з опадами. Переважаючі вітри

Фактори впливу погоди і клімату на конкретні проблеми доріг80% ДТП відбувається через неврахування водіями і дорожниками особливостей кліматичних умов місцевості. Через ковзкість покриття трапляється до 40 % ДТП, через поганий стан покриття — 20 %, через малі радіуси заокруглень — 10 %, через недостатню видимість — 8 %. У перехідні періоди тривалість і післядія опадів настільки зростають, що дорога знаходиться у вологому стані протягом значної частини осінньо-весняного сезону. Особливо зростає в цей період тривалість висихання неукріплених узбіч. Головним метеорологічним чинником, що визначає стан доріг є опади, їхня інтенсивність, тривалість і повторюваність. Найбільший вплив на режими руху мають сніжні відкладення та ожеледиця, що створюють характерні умови руху в холодний період року. Найважчі умови для руху транспортних засобів виникають у період ожеледі, що утворюється в результаті спільної дії мінусової температури та опадів або інших видів вологи (туман, висока вологість повітря, випари). Поява ожеледі у більшості випадків припадає на нічні години.

Вплив кліматичних умов на стан автомобільних доріг району. Найбільш інтенсивно утворення дефектів на асфальтобетонному дорожньому покритті в районі відбувається навесні і восени, коли внаслідок проникнення в дорожні шари вологи навколишнього повітря відбувається зниження їх міцності, що є причиною утворення пошкоджень у вигляді вибоїн. У Заводському районі з метою попередження утворення ямковості дорожнього полотна спеціалістами КП "ЕЛУАШ" використовується спеціалізована машина «ШАФЕР»: на дорожнє полотно висипається спеціальна суміш, впродовж деякого часу під час автомобільного руху тріщини в асфальтовому покритті забиваються, згодом залишки збираються. Дороги району повинні забезпечувати проїзд незалежно від періоду року. Недостатня міцність земляного полотна і дорожнього одягу, а також погана якість матеріалів окремих його шарів призводять при динамічній дії навантажень до погіршення рівності дорожнього покриття, утворенню на ньому хвиль та вибоїн. Все це призводить до значного зменшення швидкості руху.

На виконання п’ятого завдання: Анкетування 1. Чи впливає, на Вашу думку, погода і клімат місцевості на стан автодоріг?2. Яким чином погода змінює дорожнє полотно?3. В які сезони найбільше відчуваєте вплив погоди на дороги?4. Які погодні умови взагалі швидко руйнують дороги? Яким чином?5. Як це впливає на безпеку руху, безпеку водіїв?6. Чи є у Вас досвід водіння авто у спеку, ожеледицю, хуртовину..?

Картосхема доріг району як продукт дослідження проблеми. Дороги поділяються на 3 типи:- головні( виділені жовтим), - дороги загального користування( виділені червоним), - дороги у місцях підвищеної вологості( виділені фіолетовим).

Висновки:1. Кліматичні умови характеризують рівень опадів, вологість повітря, добові й річні зміни температури, напрямок вітрів, товщину снігового покриву, глибину промерзання ґрунту та ін. 2. Від кліматичних умов залежать міра зволоження земляного полотна, заносимість снігом чи піском, а також способи укріплення укосів від розмивання чи вивітрювання.3. В світі інтенсивно впроваджуються інноваційні дорожні технології для послаблення або повної незалежності автомобільних доріг від кліматичних умов.4. Найбільш інтенсивно утворення дефектів на дорожньому покритті в районі відбувається навесні і восени, коли внаслідок проникнення в дорожні шари вологи й температури навколишнього повітря відбувається зниження їх міцності, що є причиною утворення пошкоджень у вигляді вибоїн.5. Практично дослідили важливість обов’язкового використання інформації щодо кліматичних умов місцевості, як фактору впливу на якість і стан автомобільні дороги, їх безпеку, здоров’я і життя водіїв. Тому, при укладанні доріг слід враховувати кліматичні умови і мікроклімат місцевості та умови дорожнього руху по сезонах року.