Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Природные условия
|
|
Природные условия существенно влияют на выбор направления, дороги и конструкцию отдельных ее элементов. Природные условия определяют число, размеры и конструкцию дорожных сооружений, влияют на объемы дорожно-транспортных работ и общую стоимость дороги. К местным природным (геофизическим) условиям, оказывающим влияние на проектирование, строительство и эксплуатацию автомобильных дорог, относятся: климат, рельеф, растительность и почвы, инженерно-геологические, грунтовые, гидрологические и гидрогеологические условия. Все эти факторы находятся во взаимосвязи друг с другом, ослабляя или усиливая их действие.
Климатические условия особенно большое влияние климатические условия оказывают на условия эксплуатации дорог, а также на количество и режим поверхностных вод, высоту стояния подземных вод, количество, интенсивность и форму атмосферных осадков, водно-тепловой режим земляного полотна, продолжительность строительного сезона.
Климатические условия характеризуются амплитудой и быстротой колебания температуры, максимумами и минимумами температуры, осадками и испарением, направлением и скоростью ветров (рисунок 1.1), мощностью снегового покрова, глубиной промерзания, числом дней в году с метелями, гололедом, оттепелями, туманами и т. д. Все перечисленные данные принимаются по климатическим справочникам, энциклопедиям и СНиПам [9 – 10]. По климатическим условиям территория РФ делится на пять дорожно-климатических зон (Приложение А).
Рисунок 1.1 – Роза ветров: изменение динамики направления ветра в январе и в июле. Цифры на графике показывают долю ветреных дней, % общего числа ветреных дней за период
Для сопоставления климатических условий района проложения дороги в отдельные периоды года строят график климатических характеристик (рисунок 1.2), на котором отмечают годовое изменение температуры, количество выпадающих осадков, глубину промерзания и высоту снегового покрова и другие характеристики, которые могут оказаться полезными при конструировании элементов дороги и при организации строительства.
Рельеф местности определяет величину применяемых при выборе трассы продольных уклонов, обусловливает необходимость обхода возвышенных или пониженных мест, развитие линии по склону. От рельефа зависит количество воды, поступающей к трубам и малым мостам. От экспозиции выбранного для трассы склона зависит водно-тепловой режим земляного полотна. Особенности рельефа сказываются на выборе способов производства земляных работ и месторасположении вариантов трассы. В процессе эксплуатации дороги условия рельефа отражаются на стоимости автомобильных перевозок.
Рисунок 1.2 – График климатических характеристик района проложения дороги: 1 – осадки дождевые; 2 – осадки снеговые; 3 – периоды распутицы на грунтовых дорогах; 4 – температура; 5 продолжительность светового периода дня; 6 – высота снегового покрова; 7 – глубина промерзания; 8 – период производства земляных работ и устройства оснований; 9 – постройка малых мостов и труб; 10 – постройка асфальтобетонных покрытий; 11 – постройка облегченных усовершенствованных покрытий; 12 – постройка цементобетонных покрытий; 13 – разработка притрассовых карьеров.
Изучением и описанием форм земной поверхности занимается специальная наука – геоморфология.
Основные элементы рельефа можно классифицировать следующим образом:
– равнины – участки суши со слабо расчлененным рельефом, отличающиеся сравнительно малыми колебаниями относительных, высот отдельных точек. При общей ровности поверхности, в отдельных местах возможны местные повышения или понижения (холмы, котловины, овраги и балки);
– холмы – возвышенности, не превышающие 200 м над уровнем их подошвы, плавно переходящие в равнину;
– горы – более высокие возвышенности, обладающие резко очерченной подошвой. Переходя одна в другую горные возвышенности вытянутой формы образуют горные хребты;
Применительно к проектированию дорог могут быть выделены пять категорий рельефа по сложности трассирования (таблица 1.1).
Таблица 1.1 – Классификация рельефа по сложности трассирования
| Категория сложности | Наименование рельефа | Характеристика рельефа |
| Равнинный | Равнинный с широкими водоразделами, пологими склонами речных долин | |
| Слабохолмистый | Местность с отдельными невысокими холмами и котловинами, пологими водоразделами, расчлененная редкими оврагами и балками | |
| Сильно пересеченный | Сильно холмистая местность с пересеченным рельефом, узкими извилистыми водоразделами и большим числом лощин и оврагов. Предгорья и нижние части склонов го. Места с густо расположенными сопками | |
| Гористый | Склоны гор и предгорий с сильно расчлененным рельефом, узкими ущельями и долинами горных рек, большой крутизной склонов и русел водотоков | |
| Горный | Чередующиеся хребты, извилистые горные ущелья с очень крутыми обрывистыми, сильно изрезанными горными склонами. Перевальные участки гонных хребтов |
Почвенно-грунтовые условия также учитываются при выборе направления трассы. Почва или растительный слой грунта оценивается с точки зрения использования его для укрепления откосов земляного полотна и восстановления (рекультивации) нарушенных в процессе строительства земель. Заболоченные и засоленные участки местности, участки с сыпучими песками обычно обходятся, если это не вызывает значительного удлинения трассы.
От вида грунта зависят величина возвышения бровки земляного полотна и глубина водоотводных канав. При проектировании конструкции дорожной одежды учитывается модуль упругости грунта. От вида грунта зависят трудность его разработки в процессе строительства, условия пучинообразования и размыва водой откосов земляного полотна и водоотводных сооружений. Грунты являются материалом для постройки земляного полотна и влияют на установление формы и размеров земляного, полотна.
В таблице 1.2 приведены основные показатели этих грунтов по данным лабораторных проб и характеристики их теплопроводности, необходимые для расчета морозозащитных противопучинных слоев дорожной конструкции.
Таблица 1.2 – Основные показатели грунтов
| Показатели | Пески мелко-зернистые пылеватые | Пески средне- и разно-зернистые | Глины мягко-пластичные | Суглинки легкие пылеватые |
| Плотность γ, т/м3 | 1, 50 | 1, 60 | 1, 68 | 1, 55 |
| Естественная влажность W, % | 26, 2 | 27, 3 | ||
| Угол внутреннего трения φ, град | ||||
| Сцепление с, МПа | - | - | 0, 015 | 0, 018 |
| Коэффициент фильтрации К1, м/сут | 4, 1-4, 8 | 8, 6-10, 0 | - | - |
| Температура льдообразования tл, °С | 0, 6 | 0, 4 | 1, 6 | 0, 8 |
| Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта λ, Вт/(м∙ °С) | 2, 76 | 3, 16 | 2, 79 | 2, 20 |
Растительность. Отдельные виды растительности встречаются только при определенных сочетаниях местных условий, что используется при проектировании дорог, например при дешифрировании аэрофотоснимков.
Древесно-кустарниковая растительность, встречающаяся в районе проложения трассы, оценивается прежде всего с точки зрения пригодности для строительных целей, а также применения для снегозащитного и декоративного озеленения.
Инженерно-геологические условия района проложения трассы обусловливают геологическое строение местности, степень устойчивости горных пород в основании и вблизи земляного полотна, образование угрожающих полотну оползней, осыпей, обвалов, степень трудности разработки грунтов для постройки дороги, наличие или отсутствие местных дорожно-строительных материалов (камня, песка, гравия), которым следует отдавать предпочтение перед привозными материалами.
Гидрологические и гидрогеологические условия характеризуются количеством выпадающих осадков, условиями стока и испарения воды, толщиной снегового покрова и интенсивностью весеннего таяния, глубиной залегания грунтовых вод и особенностями их режимов, режимов рек и ручьев.
Гидрологические условия (условия увлажнения поверхностными водами) определяют количество и величину водопропускных сооружений, систему и конструкцию водоотводных сооружений, влияют на форму и размеры земляного полотна.
Гидрогеологические условия (условия увлажнения грунтовыми подами) определяют количество и размеры дренажных сооружений.