Введение
Развитие автомобильно-дорожного транспорта с ежегодным увеличением интенсивности движения и ростом грузоподъемности автомобилей требует разработки ряда существенных технико-экономических вопросов в области проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог.
Современная автомобильная дорога должна обеспечивать круглогодичное движение автомобилей и других автотранспортных средств по проезжей части дороги. С этой целью устраивают дорожную одежду в пределах проезжей части с учетом технической категории дороги.
Дорожной одеждой называют твердую монолитную конструкцию из одного или нескольких конструктивных слоев, выполненных из разнородных материалов, уложенную на поверхность земляного полотна. Современные дорожные одежды по механическим свойствам, т.е. по сопротивлению нагрузкам от воздействия автотранспортных средств и характеру деформирования, разделяют на две группы – жесткие и нежесткие.
К жестким относят те дорожные одежды, у которых один или несколько слоев обладают сопротивлением изгибу и высоким модулем упругости, и прочность которых практически не зависит от температуры и влажности, а также мало меняется в течение всего срока службы одежды.
К нежестким относят те дорожные одежды, у которых сопротивление изгибу и модуль упругости конструктивных слоев существенно зависит от температуры и влажности, либо сопротивление изгибу практически отсутствует.
В многослойной дорожной одежде различают следующие основные конструктивные слои:
Покрытие – верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилие от колес автотранспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов; покрытие должно обеспечивать необходимые эксплуатационные качества проезжей части; в покрытие входят также слой износа и слои с шероховатой поверхностью;
Основание – часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на расположенные ниже слои или грунт земляного полотна;
Дополнительные слои основания (морозозащитные, теплоизоляционные, дренирующие и т.д.) – слои между основанием и верхом рабочего слоя земляного полотна, обеспечивающие морозоустойчивость и дренирование дорожной одежды и верхней части земляного полотна;
Дорожная одежда как наиболее важное и самое дорогое сооружение автомобильной дороги работает в тяжелых и сложных природных условиях под воздействием переменных, кратковременных, быстродвижущихся нагрузок, в обстановке постоянно изменяющегося водно-теплового режима земляного полотна. При проектировании дорожной одежды необходимо учитывать требования, которые предъявляются к ней в каждом случае, а так же требуется знать, как она будет работать под нагрузкой.
Глава 1.
Общая характеристика района строительства.
Воро́нежская о́бласть — субъект Российской Федерации, область в центре европейской части России. Областной центр — город Воронеж. Расстояние до Москвы — около 515 км[3].
Образована 13 июня 1934 года. Входит в состав Центрального федерального округа. Административный центр области — городВоронеж.
Рельеф Воронежской области образуют следующие крупные структуры: Среднерусская и Калачская возвышенности, испытывающие поднятие и Окско-Донская низменная равнина, для которой преобладают процессы опускания. Южная часть Среднерусской возвышенности занимает запад области. Она имеет высоты 220—260 м. Среднерусскую возвышенность покрывает густая овражно-балочная сеть. Высокий правый берег Дона сложен меловыми отложениями и носит имя Донского Белогорья.
На юго-востоке области находится Калачская возвышенность с высотой до 234 м. На Среднерусской и Калачской возвышенностях положение базисной и вершинной поверхностей выравнивания сильно разнится. Это вызывает интенсивные геодинамические процессы, приводящие к сильному расчленению территории. Северо-восток области занимает Окско-Донская равнина, с наибольшей высотой 178 м здесь базисная и вершинная эрозия более сближены, поэтому экзогенные процессы формирования рельефа слабы. На территории области распространены овраги, карстовые и суффозионные явления.[2] Воронежская область находится между 52˚ и 49˚ с.ш. в умеренном климатическом поясе. Лето относительно жаркое, а зима умеренно-холодная. Континентальность климата возрастает с северо-запада на юго-восток.[3] Почти весь год территория Воронежской области находится под господством западного переноса и умеренной воздушной массы. Формирование климата происходит под влиянием умеренных, арктических и тропических воздушных масс. Среднегодовая температура воздуха составляет около 6˚ С. Среднеиюльская температура — около 20,5˚С. Среднеявнварская температура — около −9,4˚С. Годовая амплитуда температур увеличивается к востоку области, отражая нарастания континентальности климата. Абсолютный минимум составляет −42˚С, абсолютный максимум +43˚С. Безморозный период длится от 142—157 дней на севере до 155—168 дней на юге области. Заморозки возможны во все теплые месяцы, кроме июля. Относительная влажность воздуха заметно меняется в течение года. Так в мае-июне она составляет 41-47%, а зимой — 80-85%. Среднегодовое количество осадков меняется с северо-запада на юго-восток от 550 до 450 мм. Чуть больше осадков выпадает на наветренных склонах возвышенностей, над крупными лесными массивами, населенными пунктами. Максимум осадков приходится на июль, а минимум на февраль. В Воронежской области преобладают ветры с западной составляющей. Среднегодовая скорость ветра — 3,3-5,2 м/сек. Для зимы характерны более сильные ветры, в среднем до 6,2 м/сек.
Погодный режим Воронежской области довольно неустойчив. Зимой случаются оттепели, которые часто сменяют морозы. В зимнее время господствуют ветры западных направлений. Часто происходит вторжение воздушных масс из Западной Сибири и Арктики. Летом часто происходит смена ветра с юго-восточного на северо-западный. При этом август — самый «тихий» месяц в году со скоростью ветра от 2,7 до 4 м/сек. Лето в Воронежской области часто бывает жарким. Нередки засухи: 2-3 года на 10 лет. При засухах часты суховеи, дней с которыми бывает до 40 за теплый период. Осенью обычно заморозки начинаются в октябре, тогда же может выпасть и первый снег. Устойчивый снежный покров ложится в декабре, но бывают годы, когда он устанавливался в январе-феврале. Более того, изредка на юге области устойчивый снежный покров вообще не образуется. Весной снежный покров сходит обычно к концу марта. Происходит этот процесс очень интенсивно, занимая 2-3 недели, а в отдельные годы весь снег может растаять всего за неделю.
Воды Воронежской области — это реки, озера, пруды, водохранилища, болота и подземные воды. Воронежская область располагается в зоне с недостаточным увлажнением. Кроме того, водность области уменьшается, и многие малые реки за последние полвека превратились в суходолы. Рек на территории области 829. Большая их часть принадлежит бассейну Дона. Преобладает снеговое питание, а дождевое и подземное имеют меньшее значение. Весеннее половодье выражено ярко и длится от одного до двух месяцев. Вскрываются реки ото льда в конце марта — начале апреля. Ледоход длится от 1 до 10 дней. Дон — главная река области. По площади водосборного бассейна среди европейских рек он находится на четвёртом месте. Его ширина на территории Воронежской области составляет в межень 50-80 м. Глубина 3-5 м. Ледостав на Дону происходит с начала декабря, иногда только в январе. Весенний разлив очень широк. На территории Воронежской области протекают притоки Дона: Воронеж, Девица, Потудань, Тихая Сосна, Икорец, Битюг, Чёрная Калитва,Толучеевка, Хопер и другие.
Озерность Воронежской области невысока. Это прежде всего пойменные озера Дона, Хопра, Воронежа и Битюга. Наибольшее значение по этому показателю имеет долина Хопра, имеющая около 200 постоянных водоемов. На водоразделах Среднерусской возвышенности встречаются озера, имеющие карстовое происхождение. Болота распространены ещё меньше. Это заболоченные участки пойм рек: Тихой Сосны, Икорца, Хопра, Савалы, Чёрной Калитвы. На территории Воронежской области около 2,5 тыс. прудов, а самый крупный искусственный водоем — это Воронежское водохранилище. Пруды являются регуляторами речного стока.
Подземные воды Воронежской области делятся на три структурно-геологических этажа: верхний (воды содержатся в породах кайнозоя), средний (воды содержатся в породах мезозоя и палеозоя) и нижний (воды в трещиноватых породах кристаллического фундамента). Для нужд водоснабжения используются воды верхнего и среднего этажей. Реки дренируют прежде всего меловые горизонты на Среднерусской и Калачской возвышенностях и неоген-четвертичные на Окско-Донской равнине.
Родников в Воронежской области насчитывается около 1300. В том числе в городе Воронеже находится 17 источников. Однако родниковые воды в городе далеки от стандартов чистоты, из-за фильтрации наземных загрязнений.