Учет особенностей температурного режима поверхности моста при зимнем содержании

Проблема повышения безопасности движения на мостах остается актуальной. Высокое эксплуатационное состояние транспортных сооружений необходимо поддерживать в неблагоприятных погодных условиях, особенно в зимний период. Мосты считаются более «холодными» по сравнению с участками дороги, и скользкость на них образуется чаще, технологии борьбы с зимней скользкостью имеют свои особенности.
Цель исследования заключается в выявлении конструктивных особенностей мостов, влияющих на образование зимней скользкости, и разработке методов ее прогнозирования для повышения безопасности движения. Анализ показывает, что мосты, в отличие от участков дорог, характеризуются более низкой температурой поверхности из-за отсутствия грунтового основания, многослойности материалов и высокой теплоотдачи, а это приводит к более частому образованию льда. Для определения температурного режима покрытия могут использоваться экспериментальные методы, включая измерения датчиков автоматических дорожных метеостанций (АДМС), а также специальные расчеты, основанные на решении уравнения нестационарной теплопроводности с введением граничных условий, учитывающих конструктивные особенности мостовых сооружений.
Приведены описание и анализ технических средств, используемых при погодном мониторинге искусственных сооружений как за рубежом, так и в России. Рассмотрены особенности установки дорожных датчиков, входящих в состав АДМС, на мостах, возникающие при этом проблемы и пути их решения. Отмечена необходимость разработки предупреждений о возможном образовании скользкости на основе информации, получаемой с датчиков.
Представлена физическая постановка задачи формирования температурного режима моста под воздействием внешних факторов. Предложена математическая модель для расчета температуры покрытия моста в виде уравнения нестационарной теплопроводности в многослойных конструкциях, описаны особенности граничных условий. Сформулированы задачи дальнейших исследований.

1. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года : в ред. распоряжения Правительства Российской Федерации от 27.11.2021 № 3363-р // КонсультантПлюс : надежная правовая поддержка : [сайт]. URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 24.03.2025).

2. Васильев А. П. Ремонт и содержание автомобильных дорог : cправочная энциклопедия дорожника. В 9 т. Том 2 / под ред. А. П. Васильева. Москва : Информавтодор, 2004. 507 с.

3. Беер В. Техническая метеорология. Ленинград : Гидрометеоролог, 1966. 290 с.

4. Самодурова Т. В., Давидчук М. С., Салиев С. С. Учет микроклиматических особенностей участка автомобильной дороги при зимнем содержании // Научный журнал строительства и архитектуры. 2025. № 1 (77). С. 123–136.

5. Ask B., Ask T. Expert System Control of Automated Ice Prevention Equipment for Bridges // Xth PIARC International Winter Road Congress. Luteria, Sweden, 1998. P. 899–912.

6. Takle Eugene S. Bridge and Roadway Frost. Occurrence and Prediction by Use of an Expert System // Journal of Applied Meteorology. 1990. Vol. 29. P. 727–734.

7. Takle Eugene S., Alamo J. Bridge Frost: Observations and Forecasts by Numerical Methods // Mid-Continent Transportation Research Symposium, Proceedings. Ames, Iowa, 2003. 6 p.

8. Самодурова Т. В. Погодный мониторинг в системе оперативного управления зимним содержанием автомобильных дорог : обзорная информация. Москва : Информавтодор, 2006. 88 с.

9. Самодурова Т. В., Салиев С. С. Повышение безопасности движения на искусственных сооружениях в зимний период с применением системы автоматического распределения противогололедных материалов // Сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий. Воронеж, 2024. С. 202–205.

10. Boschung M. jr. The next step in the RWIS evolution: the Virtual Station // 10th International Road Weather Conference, 22–24 March. Davos, Switzerland, 2000. P. 161–168.

11. Самодурова Т. В. Оперативное управление зимним содержанием дорог : научные основы : монография. Воронеж : Издательство Воронежского государственного университета, 2003. 168 с.