Технология строительства дорог
Федеральное агентство по образованию
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра «Автомобильные дороги»
Курсовой проект
Тема: «Технология строительства дорог»
Выполнила Костина Т.Ю.
группа 216.3
Проверил Орищин В.Д.
Принял Орищин В.Д.
Томск 2010
Содержание
Введение
- Физико-географические условия
- Рельеф местности
- Температура
- Почва
- Влажность
- Осадки
- Ветровой режим
- Облачность
- Туманы
- Метели
- Подсчет требуемого количества дорожно-строительных материалов
- Разработка плана строительства и снабжения материалами строящегося участка автомобильной дороги
- Обоснование возможности применения материалов как местных, так и привозных в конструкции дорожной одежды
- Определение зоны действия карьеров
- Выбор расположения подсобных предприятий (битумной базы) на основе технико-экономических расчетов
- Обоснование способа производства всех основных работ
- Разработка технологической карты производства работ на строительство дорожной одежды
- Разработка технологической схемы потока на строительство дорожной одежды
- Расчет технико-экономических показателей работы отряда
- Расчет потребности отряда в горюче-смазочных материалах
- Расчет потребности отряда в инструментах, шаблонах, приспособлениях
- Проектирование поточной организации работ с составлением линейного календарного графика и подсчета парка автомобильного транспорта
- Детальное проектирование подсобного предприятия
- Разработка мероприятий по охране окружающей среды, техника безопасности на проектируемом предприятии
Литература
- Физико-географические условия
1.1. Рельеф местности.
Формирование рельефа территории происходило при тесном взаимодействии эндогенных и экзогенных факторов. В результате оледенения образовалась озерно-аллювиальная равнина. Затем проявляются: речная эрозия и аккумуляция – болотообразование, сопровождающееся торфонакоплением.
Рельеф участка изысканий всхолмленный, абсолютные отметки изменяются от 111.63 м до 126.48 м, перепад составляет 14.9 м.
Климат области отличается продолжительной суровой зимой коротким, но теплым летом. В течение года наблюдается значительные колебания температуры воздуха. Самый холодный месяц года – январь при среднемесячной температуре воздуха минус 20,8оС.
Географическое положение участка обуславливает большую изменчивость температуры воздуха от суток к суткам, а также в течение суток.
1.2. Температура.
Практическое значение имеет учет числа дней с переходом температуры воздуха 0оС, так как в этот период происходят изменение фазового состояния воды в течение суток. Число дней с таким переходом наибольшее в начале и конце зимы, а максимального значения достигает в апреле (20) и в октябре (15). Частые переходы температуры через 0оС вызывает разрушение строительных конструкций и материалов. Среднее число дней с переходом температуры воздуха через 0оС в районе п. Пудино составляет 62,5 дня. Температура воздуха (градуса С) средняя по месяцам приведена в таблица 1.
Таблица 1
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
-20.8 |
-17.8 |
-10.3 |
-0.3 |
8.0 |
14.5 |
17.0 |
13.9 |
7.8 |
0.2 |
-11.2 |
-18.8 |
-1.5 |
Наиболее тёплым месяцем является июль, наиболее холодным – январь.
Продолжительность холодного
периода составляет 185-200 дней, тёплого
165-180 дней. Устойчивый период со
среднесуточной температурой
Наиболее тёплый период со среднесуточной температурой выше 15 в среднем длится 49 дней. В холодные годы летом и зимой среднемесячная температура воздуха понижается на 3-10 ниже нормы, а в тёплые годы повышается на 3-7 выше нормы.
Абсолютный min температуры воздуха -54оС, абсолютный max +36оС.
Средний абсолютный min температуры воздуха приведен в таблица 2.
Таблица 2
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
-43 |
-40 |
-35 |
-20 |
-8 |
-1 |
4 |
0 |
-4 |
-16 |
-33 |
-42 |
-45 |
Рисунок 1.1
Средний абсолютный max температуры воздуха приведен в таблица 3.
Таблица 3
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
-4 |
-2 |
6 |
16 |
27 |
31 |
31 |
28 |
24 |
16 |
3 |
-1 |
32 |
Летний период, ограниченный временем устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 10оС составляет около 110-120 дней. Началом осеннего периода является переход среднесуточной температуры воздух через 10оС в сторону меньших значений. В среднем этот период наблюдается в первой половине сентября.
Средняя месячная, max и min температура поверхности почвы приведена в таблица 4(почва темно-серая лесная, суглинистая).
Таблица 4
Температура поверхности почвы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
Средняя |
-22 |
-19 |
-12 |
-2 |
10 |
18 |
20 |
16 |
8 |
0 |
-12 |
-20 |
-1 |
Средн. max |
-16 |
-11 |
-2 |
7 |
24 |
34 |
36 |
31 |
20 |
6 |
-7 |
4 |
9 |
Абс. max |
4 |
7 |
14 |
32 |
52 |
55 |
57 |
53 |
40 |
28 |
10 |
5 |
57 |
Средн. min |
-30 |
-28 |
-22 |
-9 |
0 |
6 |
10 |
8 |
2 |
-5 |
-17 |
-26 |
-9 |
Абс. min |
-56 |
-56 |
-50 |
-36 |
-20 |
-6 |
-1 |
-4 |
-12 |
-35 |
-53 |
-58 |
-58 |
В таблице 5 приведены даты первого и последнего морозов в почве и продолжительность безморозного периода по п. Пудино.
Таблица 5
|
Глубина, м |
Дата мороза |
Средняя продолжительность безморозного периода (дни) | |||||
последнего |
первого | ||||||
средняя |
самая ранняя |
самая поздняя |
средняя |
самая ранняя |
самая поздняя | ||
0,4 |
11.05 |
29.04 |
22.05 |
5.12 |
13.11 |
20.12 |
207 |
0,8 |
12.05 |
5.04 |
30.05 |
25.01 |
13.12 |
6.2 |
257 |
Средняя глубина проникновения температуры 0о в почву (см) представлена в таблице 6.
Глубина проникновения температуры 0о в почву в значительной степени зависит от высоты снежного покрова. Чем больше высота снежного покрова, тем глубина проникновения в почву отрицательных температур меньше. Глубина проникновения 0о в почву значительно больше на супесчаных почвах, чем на суглинистых. (По наблюдениям на глубинах: 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2м)
Таблица 6
Глубина проникновения |
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
Средняя |
- |
42 |
69 |
90 |
106 |
115 |
106 |
81 |
- |
Глубина промерзания почвы (см) приведена в таблице 7.
Таблица 7
Станция Пудино |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
Из max за зиму | ||
8 |
25 |
39 |
47 |
53 |
58 |
Средняя |
Наименьшая |
Наибольшая | |
59 |
33 |
83 | |||||||
Сильное воздействие на глубину промерзания почвы оказывает рельеф и микрорельеф. Можно считать, что если по данным станции, расположенной на ровном месте, глубина промерзания почвы в среднем составляет 1м, то на возвышенности почвы может промерзнуть до 120-150 см, в пониженных местах может промерзнуть до 50-70см.
1.3.Почва.
В таблице 8 представлена средняя месячная и годовая температура почвы на глубинах 0.20-0.20 м, которая является основой характеристикой термического режима более глубоких слоев почвы. Наибольшая изменчивость температуры почвы из года в год на глубинах наблюдается весной (преимущество в мае), а не зимой, как у температуры воздуха. Второй max изменчивости отмечается в октябре – ноябре. Под оголенной поверхностью средние месячные температуры почвы летом выше, чем под естественной; зимой под снежным покровом температуры значительно выше, чем под оголённой поверхностью.
Таблица 8
Глубина |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
0,2 |
-3,3 |
-3,7 |
-3,8 |
-0,9 |
2,6 |
12,6 |
16,4 |
15,0 |
10,1 |
3,3 |
-1,0 |
-3,0 |
3,7 |
0,4 |
-1,6 |
-2,2 |
-2,9 |
-0,6 |
1,6 |
10,9 |
14,6 |
14,2 |
10,1 |
4,6 |
0,8 |
-0,7 |
4,1 |
0,8 |
0,1 |
-0,5 |
-0,7 |
-0,3 |
0,5 |
7,2 |
11,7 |
12,6 |
10,2 |
6,1 |
2,6 |
1,1 |
4,2 |
1,6 |
1,9 |
1,3 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
3,5 |
7,7 |
9,8 |
9,5 |
7,4 |
4,7 |
3,0 |
4,3 |
3,2 |
4,2 |
3,5 |
3,0 |
2,6 |
2,3 |
2,4 |
3,7 |
5,4 |
6,5 |
6,7 |
6,1 |
5,1 |
4,3 |
Оттаивание поверхностного слоя начинается в апреле и интенсивно продолжается в соответствии с глубиной до июля. Наиболее часто средняя суточная температура на поверхности почвы переходит через 0оС в период с 15 по 25 апреля. Отрицательная температура на глубине может держаться до июля.
1.4. Влажность.
Относительная влажность воздуха за период наблюдений составляет: в зимний период с ноября по февраль 64-89% при дефиците влажности от 0,2 до 1,7, редко 3,0 мб, за период с апреля по октябрь с 47 до 88% при дефиците влажности от 0,6 до 15,4 мб. Наибольший дефицит влажности определяющий интенсивность испарения, зафиксирован в мае – августе: 3,8-11,5 мб. Величина испаряемости изменяется от 400 до 600 мм в год.
Средняя месячная и годовая
относительная влажность
Таблица 9
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
Средняя |
80 |
76 |
72 |
66 |
61 |
69 |
76 |
81 |
80 |
79 |
82 |
81 |
75 |
1.5. Осадки.
Количество и распространение осадков определяется особенностями общей циркуляции атмосферы. Увлажненность почти целиком зависит от количества влаги, приносимой с запада. Большая часть осадков выпадает с мая по октябрь, зимний сезон отмечается относительной сухостью. Основное количество осадков выпадает в виде дождя в летние месяцы.
По количеству осадков данный район относится к зоне достаточного увлажнения. Наибольшее количество осадков приходится на июнь, июль и август месяцы, наименьшее на февраль.
Суммарное испарение с поверхности суши составляет в среднем 300 мм. Избыток осадков над испарением обуславливается заболачиванием местности и питание рек и грунтовых вод. Число дней с осадками 30-200, среднее 198 дней, наименьшее 105 дней, наибольшее 226 дней. Дней с дождями: среднее 94 дня, наименьшее 118 дней.
Для осадков характерно, что они выпадают неравномерно, а периодами, причем, длительные, засушливые периоды сменяются днями, которым свойственны обильные дожди.
Ниже приведены данные среднемесячного количества осадков (мм) и распределение осадков по месяцам в течение года (%) (таблица 10).
Таблица 10
месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
X-III |
IV-X |
год |
осадки, (мм) |
16 |
12 |
16 |
23 |
41 |
71 |
77 |
72 |
45 |
38 |
29 |
24 |
97 |
367 |
464 |
осадки, (%) |
3 |
3 |
3 |
5 |
9 |
15 |
17 |
16 |
10 |
8 |
6 |
5 |
21 |
79 |
100 |
Наибольшее годовое количество осадков 553 мм, среднее 492 мм, наименьшее 422 мм. Наибольшее количество осадков приходится на летнее время. Зимой увеличивается число дней с осадками, но уменьшается их суточное количество. Всего за лето выпадает до 50 % годового количества осадков, а за весь тёплый период до 80 % от годовой суммы. Минимум осадков приходится на конец зимы. Среднее число дней с осадками равно 193.
Большое значение имеет распределение осадков по времени. Наиболее сильные дожди (30 мм), способствует размыву грунтов на склонах, бывают в июле (в среднем 10.3 дня). Затяжные моросящие дожди, туманы обеспечивающие наиболее полную инфильтрацию влаги в грунт, приходятся на период с августа по ноябрь. Повторяемость дождевой погоды увеличивается к лету, достигает максимума в сентябре.
Средняя продолжительность осадков, в день с осадками составляет в период открытого русла 5 часов.
Максимальное среднегодовое количество осадков 685 мм, минимальное 368 мм. Зимой преобладает осадки обложного характера, летом – ливневого.
Фактически зафиксированное наивысшее суточное количество осадков, обеспеченностью 1%-состовляет 76 мм. Максимальная интенсивность ливня для пятиминутного интервала времени может достигнуть 2мм/мин. Осадки холодного периода образуют снежный покров, который появляется в октябре и сохраняется до начала мая. Высота снежного покрова в лесу 70см, в поле уменьшается до 30-50см. Сход снежного покрова наблюдается в конце апреля, начале мая.
Появление снежного покрова приходится на 14 октября; устойчивый снеговой покров образуется 31 октября; разрушение устойчивого снегового покрова происходит 18 апреля и полностью снежный покров сходит26 апреля (средние даты). Средняя высота снежного покрова на защищенном месте за зиму составляет 47 см, max – 82, min – 21 см.
Среднее число дней со снежным покровом – 176 дней. Даты начала и конца устойчивого покрова приведены в таблице 11.
Таблица 11
средняя |
ранняя |
поздняя |
Среднее число со снеговым покровом | |
Начало устойчивого снежного покрова |
31.10 |
10.10 |
18.11 |
176 |
Конец устойчивого снежного покрова |
18.04 |
31.03 |
17.05 |
Снежный покров влияет на промерзание почвы (её глубину) и её оттаивание. Средняя высота снежного покрова составляет 60 см. средняя декадная высота снежного покрова приведена в таблице 12.
Таблица 12
декада |
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
Наибольшая за зиму |
1 |
- |
7 |
20 |
32 |
39 |
44 |
32 |
Средняя 47 |
2 |
- |
14 |
25 |
35 |
42 |
45 |
16 |
Максим. 82 |
3 |
3 |
17 |
29 |
37 |
43 |
43 |
3 |
Миним. 21 |
В некоторые годы происходит особенно ранее выпадение снега. Средняя высота снежного покрова (в см.) на конец месяца представлена в таблице 13.
Таблица 13
Месяц |
IX |
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
V |
Высота снега |
- |
3 |
17 |
29 |
37 |
43 |
43 |
3 |
- |
Средняя наибольшая декада высота снегового покрова за зиму составляет: в поле 53 см.
1.6. Ветровой режим.
Особенностью ветрового режима изученного района является преобладание южных и юго-западных ветров, их повторяемость составляет 50 % в год. Наиболее часто повторяются ветры со скоростью 1-3 м/с, их повторяемость составляет 60.9% (рис. 1). Господствующее направление ветра юго-западное и южное. Средняя годовая скорость ветра на высоте 16 м над поверхностью составляет 3.8 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость ветра наблюдается в мае-июне и составляет 4.2-4.4 м/с. Наибольшую повторяемость в течение года – 29.2% имеют слабые ветра (2-3 м/с), ветры силой 4-5 м/с имеют повторяемость 25%, 0-1 м/с – 24.4%, 6-7 м/с – 12.6 %. Сильные ветры 14-17 м/с имеют повторяемость ветра 32 м/с.
Среднемесячные и годовая скорость ветра (м/с) приведены в таблице 14
Таблица 14
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
3.6 |
3.8 |
4.3 |
4.4 |
4.7 |
4.0 |
2.9 |
2.8 |
3.6 |
4.3 |
4.0 |
3.9 |
3.9 |
Повторяемость направления ветра приведена в таблице 2.25 и на розе ветров (рис. 2).
Таблица 15
Месяц |
Направление ветра |
Штиль | |||||||
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ | ||
1 |
2 |
5 |
3 |
4 |
34 |
32 |
5 |
3 |
34 |
2 |
6 |
11 |
4 |
3 |
24 |
27 |
4 |
4 |
29 |
3 |
6 |
7 |
2 |
5 |
33 |
32 |
6 |
9 |
23 |
4 |
11 |
9 |
4 |
4 |
15 |
29 |
11 |
15 |
23 |
5 |
15 |
13 |
5 |
4 |
14 |
20 |
13 |
17 |
24 |
6 |
16 |
12 |
4 |
5 |
13 |
17 |
10 |
15 |
26 |
7 |
16 |
17 |
6 |
4 |
8 |
14 |
11 |
10 |
40 |
8 |
13 |
11 |
6 |
6 |
11 |
17 |
11 |
11 |
38 |
9 |
7 |
6 |
4 |
7 |
18 |
26 |
12 |
10 |
29 |
10 |
5 |
5 |
3 |
5 |
31 |
37 |
11 |
8 |
17 |
11 |
3 |
6 |
4 |
6 |
24 |
36 |
7 |
7 |
22 |
12 |
5 |
9 |
4 |
4 |
28 |
35 |
7 |
5 |
27 |
Сред. За год |
9 |
9 |
4 |
8 |
21 |
27 |
9 |
10 |
28 |
- Облачность
Степень покрытия неба облаками оценивается наблюдателями визуально по десятибалльной шкале. Полное отсутствие облаков обозначается баллом «0», облачность 10 баллов указывает, что всё небо покрыто облаками. Повторяемость ясного (0-2 балла), полуясного (3-7баллов) и пасмурного (8-10баллов) состояния неба по общей и нижней облачности (%) указано в таблице 16
Таблица 16
Облачность, баллы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Общая |
||||||||||||
0-2 |
30 |
32 |
30 |
29 |
23 |
21 |
21 |
23 |
21 |
14 |
19 |
23 |
3-7 |
9 |
9 |
10 |
110 |
14 |
19 |
18 |
16 |
11 |
8 |
7 |
9 |
8-10 |
61 |
59 |
60 |
61 |
63 |
60 |
61 |
61 |
68 |
78 |
74 |
68 |
Нижняя |
||||||||||||
0-2 |
73 |
76 |
73 |
64 |
52 |
54 |
49 |
48 |
49 |
39 |
53 |
67 |
3-7 |
4 |
4 |
6 |
9 |
16 |
17 |
22 |
18 |
13 |
9 |
6 |
5 |
8-10 |
23 |
20 |
21 |
27 |
32 |
29 |
29 |
34 |
38 |
52 |
41 |
28 |
Рисунок 1.2
Средняя месячная и годовая общая и нижняя облачность в баллах приведены в таблице 17.
Таблица 17
Станция Пудино |
Облачность |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
Общая |
6.5 |
6.3 |
6.5 |
6.6 |
7.0 |
6.9 |
6.9 |
6.8 |
7.3 |
8.1 |
7.7 |
7.3 |
7.0 | |
Нижняя |
2.4 |
2.2 |
2.4 |
3.1 |
3.9 |
3.8 |
4.0 |
4.3 |
4.5 |
5.6 |
4.4 |
3.1 |
3.6 |
1.8.Туманы.
В Томской области в годовом ходе туманов резко выражен один максимум в августе. В течении холодного периода тумана наблюдается редко, а в отдельных пунктах не ежегодно. С октября по март в среднем бывает от 3 до 8 дней с туманом.
Среднее число и наибольшее число дней с туманом приведено в таблице 18.
Таблица 18
Месяц |
Число дней с туманом |
Месяц |
Число дней с туманом | ||
среднее |
наибольшее |
среднее |
наибольшее | ||
1 |
2 |
13 |
8 |
6 |
13 |
2 |
1 |
4 |
9 |
3 |
8 |
3 |
0,9 |
4 |
10 |
1 |
6 |
4 |
1 |
6 |
11 |
0,8 |
5 |
5 |
1 |
4 |
12 |
2 |
6 |
6 |
2 |
6 |
10-3 |
8 |
20 |
7 |
4 |
9 |
4-9 |
17 |
30 |
год |
25 |
53 | |||
Повторяемость различного числа дней с туманом за год (%) приведена в таблице 19.
Таблица 19
Число дней |
6-10 |
11-15 |
16-20 |
21-25 |
26-30 |
31-35 |
36-40 |
41-45 |
46-50 |
51-55 |
Повторяемость % |
3 |
10 |
23 |
13 |
20 |
20 |
4 |
4 |
- |
3 |