Сегодня, набирают свое активное развитие транспортные соединения между всеми странами и точками мира разной отдаленности. Всем известно, что самой масштабной, по количеству транспорта – является дорога. Да — да, та самая, которую вы переходите каждою утро на зеленый свет. Ведь любой участок – часть огромнейшей общей паутины. Сегодня, дорожное покрытие укладывают в разных по масштабу городах, селах, или мегаполисах. Кроме того, с их помощью соединяют соседние страны и континенты. Такое изобретение дало немыслимый прорыв человечества, а так же большой рывок для торговли и роста экономики.
Только представьте, что поначалу, качеству укладки дорог не приделали никакого внимания. Этапы строительства дорог не имели никаких логических последовательность и связей между собой. Но в наше время, чем качественней дорога – тем больше возможностей она открывает. И это касается не только скорости поездки с одного пункта в другой. Ведь многие службы, которые непосредственно касаются жизни и деятельности человечества – не могут нормально функционировать на плохой дорого. К примеру скорая помощь, или полиция.
Та технология укладки, которая гарантирует исполнение всех вышеперечисленных действий, развивалась так же с ноля, но достигла кульминации именно в наше столетие. Что же представляет собой технология строительства автомобильных дорог http://asphalt36.ru/ , еще пройдя по ссылке вы сможете подробно узнать об используемых материалах при укладке асфальта.
С чего все начинается дорожное строительство?
Мы привыкли видеть только часть всей работы на дороге. На само деле, работа начинается еще за долго до выхода работников на необходимый участок местности. А все начинается в кабинетах разных государственных служб, где компетентные люди проектируют и буквально создают дорогу с «пустыни».
Ведь не так сложно работать по определенному алгоритму укладки, нежели правильно найти место, и проложить путь. От каждого миллиметра будущего дорожного покрытия будут зависеть чьи то судьбы, время или финансы. Именно потому проектирование и технология строительства автодорог – это очень сложные и точные науки!
Ведь не все так просто. Вот, к примеру, нужно продумать дорогу в городе, которая бы сэкономила время поездки к центру города. Для этого нужно не просто рассчитывать расположение других дорожек, въездов, выездов, или канализационные выходы. Кроме этого, нужно заранее рассчитать работу каждого светофора, чтобы наладить правильное движение автомобилей.
Не менее важным действием вовремя подготовительных работ – является расчет системы дренажа дождевых и подземных вод. Если этот пункт пропустить, и позволить воде самостоятельно расплываться под слоем асфальта – то это чревато возникновением провалов и глубоких ям.
Что представляет собой основание любой асфальтной дороги?
На самом деле, такие параметры, как ровность, гладкость и целостность асфальтной дороги – напрямую зависят от подготовки основания. Когда предварительное место будущей дороги подобрано и подготовлено, приходит очередь формирования твердой основы, на которую в дальнейшем и будет укладываться асфальт. Узнать подробную историю возникновения дорог https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B0 , справочник расскажет вам как создавались дороги в среднее века и как строят дороги в настоящее время.
Подготовка основания, в свою очередь, напрямую зависит от назначения к эксплуатации данного участка дорожного покрытия. Взять, к примету, загородные трассы. Здесь целесообразно закапывать большие бетонные армированные плиты, которые создадут надёжную опору. А вот в городе, можно обойтись созданием подушки из песка и щебня.
Универсальным подготовителем прочной основы – является щебень. Он бывает разных фракций, которые бывают крупные и мелкие. Например, в местах с повышенной нагрузкой – приемлемо использовать щебень, фракция которого не меньше 60 мм. Это обеспечит основу, толщиной до 15 см. если нагрузка не будет постоянно действовать на дорожное покрытие – целесообразно применять меньшие фракции щебня, или же гравий.
Далее, идет процесс тщательной утрамбовки щебня. В этих целях используют специальные машины – катки. Они имеют два или больше больших металлических колес, вес которых больше тонны. Качественная утрамбовка обеспечит ровную и плотную основу для укладки асфальта.
Технология строительства автодорог
В целом, все этапы строительства автомобильной дороги – подразумевают особенный подход и тяжкий труд. Но данный этап – без сомнений является самым главным, потому и отношение у дорожных служб намного серьезнее.
Здесь важна каждая мелочь. Вот для примера, как важно работать именно при правильных погодных условиях. По ГОСТу, разрешено строить при температуре воздуха не менее пяти градусов по Цельсию, а так же при сухой, солнечной погоде. Неповиновение таким стандартам чревато в будущем выходом дороги из строя.
Первым делом, дорожные работники, совершают обильное смазывание основы дорожного полотна смолой. Этот материал обладает отличными свойствами, которые направленны на обеспечение плотного «прилипания асфальта к основе». Но смазывать стоит только чистую поверхность. Если дорога будет в пыли – смола просто в себя ее поглотит, и не будет взаимодействовать с асфальтом. Далее, технология строительства дорог может развиваться двумя способами:
1. Человеческий труд
Такую картину мог наблюдать любой городской житель. Приезжает большой автомобиль со свежим и горячим асфальтом, высыпает его на землю и тут начинается самое интересное. Ответственные люди начинают разносить лопатами смесь по площади дорожной основы. Тут же, за ними, люди с граблями в руках расправляют все покрытие под один уровень. Это очень важно, чтобы в дальнейшем не было застоя воды на дороге. Ну и заключающим этапом – действия человека за рулем специальной машины, которая уплотняет и утрамбовывает асфальт.
2. Механическая работа
В этом случае, люди работают, сидя в специальных огромных машинах, каждая из которых имеет свое предназначение.первая из них – равномерно распределяет слой асфальта по всей полосе дороги. Второй человек, сидя за катком, утрамбовывает смесь, формируя полноценную дорогу. Важно знать, что движения обеих машин должны быть плавными и четкими. Каток должен медленно и равномерно укатывать асфальт.
Заключительные нотки технологии дорожного строительства
В заключении, стоит поговорить еще и о золотых правилах, которые соблюдают все работники. Существует несколько негласных правил, придерживание которых явно продлевает срок службы дороги:
1. Условия строительства. Сюда относятся все те же аргументы, которые были упомянуты немного выше. Все начинается с подбора правильной погоды для работы. Так сказать «летной погоды», ведь это много значит в технологии укладки!
2. Правильная эксплуатация. Если дорога не рассчитана на определенный вес, стоит полностью исключить возможность заезда на полотно крупногабаритных и тяжелых транспортных средств!для всех фур и тягачей предусмотрены собственные пути передвижения.
3. Постоянный уход. Постоянные смены климатических условий – плохо сказываются на дорожном покрытии. Именно потому следует проводить ревизию дорожного полотна каждый квартал, чтобы вовремя обнаружить и ликвидировать малейшие патологические участки. К таким относятся: трещины, ямы, бугры и прочее. Не стоит оставлять проблему на потом, ведь потом может быть уже поздно!
По нормативам дорожная одежда должна служить без ремонта от десяти до восемнадцати лет. Удивлены? Как сообщил глава Росавтодора Роман Старовойт, российские дорожники дают гарантию на покрытие от четырех до восьми лет, однако в течение двенадцати лет обязаны за свой счет устранять возникающие дефекты.
Позволяют существенно увеличить срок службы дорог - но применимы ли они у нас?
Шинами по шинам
Самые интересные и полезные - . Например, в состав так называемого резиноасфальта входит резиновая крошка, получаемая из старых покрышек. Такой асфальт подходит для любого климата, обеспечивает превосходное сцепление, уменьшает тормозной путь на 15%, снижает шум, выдерживает большие нагрузки и не склонен к образованию колеи. Крайне важно и то, что он позволяет решить одну из экологических проблем за счет утилизации старых шин, которых лишь в США ежегодно накапливается около 300 миллионов!
В Америке эта применяется уже три десятилетия. Чуть меньше - в Европе и Израиле, где тоже весьма озабочены экологическими вопросами. Однако до сих пор на строительство дорог идет едва ли десятая часть изношенных шин. Причины - усложнение технологии производства асфальта и повышение его себестоимости. Но главное препятствие - противодействие со стороны лобби производителей традиционных асфальтобетонов. И у нас к резиноасфальту присматривались, испытывали, но результаты сочли неоднозначными и широкой дороги этому материалу не открыли. Хочется верить, что до поры до времени. Для начала нам нужно научиться не раскидывать старые шины по гаражам и обочинам, а цивилизованно их.Впрочем, уже сейчас при широко применяют модификатор асфальтобетонных смесей Унирем, получаемый из старых покрышек. По утверждению разработчиков, активный (с добавками) резиновый порошок на 25% повышает долговечность дорожного покрытия, вдвое снижает колейность и не требует изменения технологии производства асфальтобетона. Однако асфальт с модификатором, который острословы уже обозвали «наноасфальтом», требует безукоризненного соблюдения технологии укладки. Иначе дорога покрывается волдырями и ездить по ней становится невозможно, как это случилось в Уфе и Иркутске. Обратный пример - трасса M10 «Россия» (386–388 км, возле придорожного комплекса «Полпути»), где «наноасфальт» лежит с 2005 года, не требуя замены. А ведь ежедневно по этому участку проходят тысячи легковушек и тяжелых грузовиков.
Американцы же предложили укладывать старые покрышки в основание дороги. С шин срезают боковины, скрепляют между собой, чтобы получилась сетка из круглых ячеек, а в них засыпают щебень. Такая технология обеспечивает значительную прочность основания и вдвое удешевляет строительство. Но вряд ли в ближайшем будущем она найдет применение в России - по названной выше причине.Зато с 2014 года у российских дорожников в ходу американское словечко superpave (в переводе - суперпокрытие) - так назвали метод объемного проектирования асфальтобетона, позволяющий повысить его качество, использовать местные материалы без снижения износостойкости покрытия (например, идущий в асфальтобетон камень может уступать по плотности камню из другой местности). Суперпейв дает возможность спроектировать состав так, что прочностные характеристики дорожного покрытия будут соответствовать заданным - и не потребуется сложная логистика и дополнительные затраты.
Когда б вы знали, из какого сора…
Два года назад в китайской провинции Шаньси построили 122‑километровую скоростную автомагистраль, использовав для ее основания 6 млн тонн строительного мусора. Благодаря этому китайцы сэкономили примерно 47 млн долларов, 3,4 млн кубометров песка, 32 тонны угля и, что очень важно, 200 гектаров земли, которые потребовались бы для захоронения отходов. У нас тоже идет в дело строительный мусор - своего рода «шашлык» из нанизанных на арматуру кусков бетона, но для легковых машин такие «дороги» непригодны. Они сооружаются как временные в ходе строительства. А если их заливали бы асфальтобетоном, который тоже можно делать из вторсырья, получилась бы вполне пригодная для массовой эксплуатации дорога. Ведь существуют технологии регенерации дорожного покрытия, которые позволяют применять значительную часть старой асфальтобетонной смеси для производства новой (в первую очередь в заводских условиях, после переплавки).
Технология холодного рециклинга еще более интересная и экологически чистая. Старый асфальт срезают, измельчают в крошку и, перемешав с новым связующим материалом, прямо на дороге изготавливают новое покрытие. В 2014 году руководителю Росавтодора демонстрировали такую технологию в Хабаровске, и сейчас российским дорожникам предписано максимально использовать старый асфальт - так удастся сэкономить на материалах до 40%. Сегодня в России некоторые фирмы ремонтируют дороги по технологии холодного рециклинга, но пока это исключение, а не правило.
Голландская компания Royal VolkerWessels
Stevin N. V. пару лет назад обнародовала проект Plastic Road () - предложила делать дорожное полотно из литых плит, соединяя их встык, как детали детского конструктора. Принцип не нов, подобным же образом строят так называемые бетонки. Только голландцы предлагают лить плиты не из бетона, а из пластика, полученного при переработке отходов, выловленных в Мировом океане, - бутылок, пакетов и прочего хлама.
Пластиковыми дорогами можно заменять и обыкновенные, асфальтовые, сняв все верхние слои и выровняв основу. При правильном монтаже получается практически идеальная поверхность с малозаметными стыками. Поврежденные сегменты легко заменить, а так как плиты полые, внутри разместятся электрические кабели и линии связи, канализация и газовые магистрали. При необходимости можно сделать даже обогрев.
Но в России, по мнению экспертов, такая технология вряд ли приживется. Хотя бы потому, что в Нидерландах запрещены , а у нас они широко используются. Кроме того, как утверждает начальник столичной лаборатории испытаний строительных материалов Рауф Юсифов, пластиковое покрытие даже летом не способно обеспечить достаточный для безопасного движения коэффициент сцепления, не говоря уж о зиме: «Можно создать макрошероховатость за счет формирования продольных и поперечных канавок, которые окажутся под колесами, но микрошероховатость, необходимую для удаления пленочной воды, искусственно не создать». В таком же ключе высказывается Юрий Васильев, профессор кафедры «Дорожно-строительные материалы» МАДИ. Он напоминает также, что бытовые отходы по-прежнему не сортируются и отделить пластиковый мусор от прочего затруднительно. А использовать новую пластмассу для производства дорожных плит - слишком дорого.
Применять покрытие из пластика можно лишь на тротуарах, пешеходных дорожках, аллеях, на проезжей части с продольным уклоном не более 20% и низкой скоростью движения (до 40 км/ч). То есть в парках, а не на скоростных магистралях.
Впрочем, пластики в дорожном строительстве у нас уже используют, и в таком объеме, что позавидуют иные зарубежные дорожники. Например, для строительства мачт электроосвещения и их опор, шумозаградительных щитов, мостовых переходов. Композитные материалы идут на опалубку, напрягаемую арматуру, перильные ограждения, щиты, светящиеся краски на основе люминофоров.
Мечты, мечты
В Нидерландах дорожникам снится , реагирующая на изменение температуры, - такую уже испытывают на одной из трасс на юге страны. Британцы грезят о разметке, которая накапливает энергию днем, а ночью светится тем сильнее, чем темнее ночь. Существует идея умных дорог, предупреждающих водителей о необходимости снизить скорость, зажигая надписи на покрытии, когда на него ступает пешеход или животное. Многие мечтают о дорогах со встроенными солнечными панелями: накапливаемой ими энергии должно хватить и для освещения дороги, и даже для бесконтактной подзарядки проезжающих электромобилей. Например, в штате Айдахо (США) создали дорожное покрытие из солнечных панелей, выдерживающих грузовики массой до 115 тонн.
Всегда при виде поврежденного транспортного полотна мы вольно невольно задаемся вопросом о том, неужели действительно так сложно построить прочную нормальную дорогу, которую бы не ремонтировали каждый год. Каждому же будет приятно ехать с ветерком по ровной дороге, не боясь угодить в огромный ров. Понятно, что строительство дороги – работа сложная, трудоемкая и затратная. Но давайте все-таки разберемся, как построить дорогу с соблюдением всех правил и технических требований.
Строительство дороги
- Первым действием будет производиться исследование грунта, на который намереваются «постелить дорогу». Это позволит исключить оседание грунта и возникновение провалов, после строительства дороги. Потом проводят разработку грунта (делают в почве специальное углубление, утрамбовывают его и уплотняют) при помощи специальной техники (иногда работа осуществляется вручную).
- Затем укладывают прокладку из геотекстиля, чтобы щебень, завозимый грузовиками, не уходил в грунт под проезжающей тяжеловесной машиной. Далее кладут отвальный шлак, а на него гранитный щит, что помогает получить необходимую сцепку между всеми слоями и основанием дороги.
- Выкладывают слой щебня не просто насыпом, а придерживаясь специальной технологии, согласно которой сначала высыпается более крупный щебень, а потом мелкий. Вот он уже и укатывается и просачивается в пустоты промеж крупного щебня, забивая при этом дыры. Такой подход необходим для того, чтобы основание стало более устойчивым, плотным и упругим.
- Далее кладут асфальт. Также слоями. Их количество зависит от нагрузки и типа дорожного полотна. Соответственно, под каждый тип дороги изготавливается свой тип асфальта, который может быть крупнозернистым, либо плотным, мелкозернистым или же пористым.
- Утрамбовывают асфальт посредством привлечения специальных машин. Находящийся под давлением асфальт сцепится со всеми предыдущими слоями будущей дороги более прочно.
Вывод: немаловажное значение в строительстве дорог отведено ее основе (фундаменту). Создав прочную, надежную и долговечную основу, вы построите дорогу, которая прослужит не один год.
Сколько стоит построить дорогу
- Час работы трактора стоит порядка 1000 - 2000 рублей.
- При временной затрате в 10 часов работы хороший тракторист с присмотром, способен прокопать с одной стороны 100 метров кювета. Соответственно 20 рабочих часов (чтобы сделать выемку с двух сторон) будет примерно стоить 20-40 тысяч рублей.
- Порядка 3-х часов займет у трактора планировка профиля дорожного полотна. Стоит это будет 3000 - 6000 рублей.
- При покупке трубы диаметром 200-400 мм для водоотвода воды в кювет, стоимость увеличится еще на 2000 рублей.
- Если вы собираетесь купить многолетней травы, которую очень советуют сеять на склонах, то лучше свое внимание обратить на клевер. Это растение не прихотливо и образует прекрасный дерн, обеспечивая тем самым устойчивость склонов. Стоить это будет примерно 5000 рублей.
К тому же, укрепить кювет можно и очень даже нужно при помощи посадки кустов. Отлично себя в этом плане показывает бирючина – неприхотливая, быстро растет, и великолепно разрастается, создавая тем самым живую изгородь. Такой кустарник предотвратит сползание грунта, заметание снегом зимой и выветривание грунта. Стоит куст приблизительно 5-10 рублей. Если потребуется 100 – 200 кустов, то придется потратиться еще на 1000 рублей.
«Русским трактом езда не слишком веселит» Князь Петр Вяземский. От строительства первой российской дороги, «всесезонной и гужевой», соединившей Москву и Петербург, прошло уже почти 3 века (1746г. при имп. Елизавете), но для многих населенных пунктов России грунтовые дороги и по сей день остаются «дорогами жизни». Из имеющихся в стране 900000 км. дорог, более 150000 км. составляют грунтовые дороги. Вспоминать российский менталитет, «грянувший гром и клюющего петуха», тут не всегда уместно. «Грунтовки» имеются в Германии, славящейся своими автобанами, в США с их знаменитыми хайвэями, Швейцарии, Финляндии, Японии и других странах мира.
Где нужны «грунтовки»?
Строительство грунтовых дорог целесообразно на маршрутах с малой загруженностью, относительно дешево, но для всесезонного функционирования потребует грамотной и постоянной «профилактики». Их необходимо каждое лето поливать хлоридом кальция (для обезпыливания) и не реже одного раза в месяц проходить грейдером. В Финляндии такие «грунтовки», при соблюдении технологии, служат по полвека.
Именно технологии и являются пока нашим «камнем преткновения». Для равномерного разбрасывания отсева щебенки (в той же Финляндии) применяется специальная установка. У нас спецтехника такого класса не выпускается (будем надеяться, что «пока»), привозят и рассыпают самосвалами, грейдером разгребают и утрамбовывают катком. Чтобы провезти через границу и использовать финскую или немецкую технику придется заплатить такие деньги, что грунтовая дорога станет «золотой».
По российскому СНиПу грунтовой дорогой будет являться любая дорога, построенная при помощи только грунта или грунта с добавками (гравий, шлак и т.д.). Она является дорогой 5 (низшего) класса и может быть как с дорожной «одеждой» - покрытием (тоже самого низкого класса), так и без неё. Делятся на 3 класса:
- Улучшенные грунтовые, с дорожным покрытием из песчано-гравийной смеси, щебня и т.д. На картах обозначаются желтым цветом.
- Проселочные грунтовые (не улучшенные). Просто «накатанная» дорога, которую, в лучшем случае, иногда «гладит» грейдер. На картах обозначаются сплошной линией.
- Полевые и лесные грунтовые дороги. Фактически - 2 параллельные «тропинки». На картах обозначаются пунктирной линией.
Полезный совет: при движении по полевым и лесным дорогам старайтесь двигаться так, чтобы колеса располагались по обочине и середине такой дороги. Возможно, «первопроходец» этой трассы автомобиль с высоким клиренсом. Тогда «прихватить» что-нибудь в колесо будет намного безобидней, чем нарваться поддоном на заросший пень посредине.
В отличие от лесных, полевых и проселочных дорог, которые появляются по принципу: «Где проехал, там и дорога», строительство грунтовых дорог, имеющих «одежду», начинается с геологической разведки местности. Учитываются и перепады высот(места скопления осадков), и грунты местности, и возможность дальнейшего обслуживания. В зависимости от всех этих факторов и климата региона выбирается тип покрытия дороги и подготавливается и согласовывается проектно-сметная документация.
Строительство грунтовых дорог состоит из нескольких этапов:
- работы по уплотнению грунта, отвод воды, подготовка «корыта»;
- работы по возведению «подушки» основания дороги;
- укладка и уплотнение и обработка верхнего полотна (одежды).
Песчаные грунтовые дороги строятся в местах с наименьшей автозагрузкой, практически под единичные машины. Выбирается верхняя часть грунта, подготавливается «корыто», уплотняется грунт и стенки, которые засыпают песком и утрамбовывают катком до необходимой степени. К минусам стоит отнести то, что, как правило, не возвышается над ландшафтом и подвержена размыву ливневыми потоками и разрушению тяжелой техникой.
Полезный совет: следует помнить, что нанесение дорожной разметки на грунтовую дорогу зависит от чувства юмора «дорожников» или «высокопоставленности» проезжавших поблизости лиц и соблюдению не подлежит.
Дорога из щебня возводится там где движение автомобилей уже намного интенсивней, чем на «песочке» и веса техники посущественней. Строительство такой дороги должно включать в себя три этапа и щебень использоваться 2-х разных фракций (fraction фр. – часть, доля). Нижний слой в подготовленном «корыте» это крупный щебень размером 40х70 и верхний слой фракцией 40х20. Если соблюдены эти условия, то создается эффект «расклинивания» (внедрения более мелких частиц в среду крупных), что способствует уплотнению дорожной рубашки.
Из ПГС (песчано-гравийной смеси) строительство дорог проводится, в основном, в зоне котеджных построек из-за дешевизны и скорости возведения. Технология аналогична вышеперечисленным: «корыто», основа и рубашка. Минус - неустойчивость к воздействию водой и температурой, следовательно недолговечность.
Полезный совет: при движении по грунтовым дорогам следует помнить, что нагрузка на ходовую часть Вашего авто пройдет «безболезненно» только в том случае, если соблюдать золотое правило: больше яма - меньше скорость. В противном случае, лихачество чревато износом резино-технических деталей и выходом из строя элементов подвески.
Строительство послойной дороги из щебня и песка наиболее целесообразно в большинстве климатических зон нашей страны. Песок будет создавать необходимый дренаж для отвода воды, а слой щебня необходимое уплотнение, которое может выдерживать даже грузовые машины. Как и любой дороге с покрытием необходим ямочный ремонт, подсыпка щебня различных фракций в местах где образовались выбоины. Технология строительства аналогична ранее перечисленным, при этом, такой тип дороги достойно выдержит мороз и покажет хорошее влагопоглощение во время осадков.
Методы укрепления грунтов
Существует множество методов, при помощи которых возможно укрепить грунт:
- гранулометрическими добавками (щебень, песок, суглинки, гравий и пр.);
- органическими вяжущими в-вами(дёгтями, битумами, эмульсиями, смолами);
- минеральными вяжущими (силикатом натрия, известью и цементом);
- растворами солей(хлористые натрий и кальций и др.);
- обработка грунта электрохимией(пропускание постоянного тока при помощи электролитов);
- термообработка(обжиг грунта на местном топливе);
- комплексная обработка грунта.
Грунтовые дороги со стабилизацией грунта.
Современные технологии строительства позволяют превращать простой рассыпчатый грунт в укрепленное стабилизатором монолитное полотно. Широко дороги со стабилизацией грунта стали строится на Западе в 80-е годы, хотя работы в направлении придания грунту иных свойств проводились с 20-х годов прошлого века и у нас. Еще в 1926 году в СССР было осуществлено известкование грунта, но из-за неустойчивости к морозам было рекомендовано только для оснований дорожного полотна. В США проселочные дороги строились по цементно-грунтовым технологиям.
Суть современной идеи стабилизации проста: в обычном состоянии молекулы грунта удерживаются между собой силами электростатического и химического взаимодействия. Грунт обрабатывают химическим веществом (стабилизатор, модификатор) который замещает анионы (OH) в молекулах, силы взаимного притяжения возрастают. Современные разработки стабилизаторов российских специалистов (технология ANT – муравей) ограничены только весом техники для уплотнения дороги. Если было бы физически возможно увеличить трамбующее давление в 5 раз, то прочность получившейся дороги соответствовала бы по твердости бетону М200.
Для строительства используются уже имеющийся на месте грунт, что влечет за собой значительную экономию, а прочность такой грунтовой дороги в 3-5 раз выше необработанной.
Верхний слой грунта на глубину 20-30 см взрыхляется и измельчается фрезой. Определяется количество уплотнителя и добавок (возможна цементация) которые необходимы на кв.м. дороги. Вносится стабилизатор в почву путем повторного перемешивания фрезой и доводится влажность грунта до оптимальной (при которой силы электрохимического воздействия молекул грунта между собой будут максимальны) и в этом состоянии производят уплотнение грунта катком. В случае недостаточной влажности производится орошение грунта водой из поливальной техники.
Современные стабилизаторы допускают смешивание с пресной или соленой водой. Верхний слой затвердевает полностью за срок от 1 до 4 недель, но движение по ней уже возможно всего через 2 часа после уплотнения.
Выгода очевидна:
- свойства «сцепляемости» грунта остаются очень долгое время;
- модификации или стабилизации подходят любые виды грунтов;
- обработанный (модифицированный) грунт может храниться отдельно на стройке, готовым к применению (до уплотнения);
- минимальный ущерб экологии и ландшафту;
- в случае повреждения дорожной «рубашки» из стабилизированного грунта, не будет отколовшихся кусков(как при цементации), которые могут привести к несчастным случаям на дороге.
Стабилизаторы грунта химические, органические и синтетические постоянно совершенствуются. Сфера применения их становится все шире. От укрепления берегов водоемов и строительства дорожек стадионов до производства кирпичей из грунта и строительства аэродромных полос.
Заключение
Какой бы не была грунтовая дорога, для её функционирования в любое время года ей необходимо обслуживание. Своевременное удаление пыли и снежных заносов, грамотная и постоянно чистая система водоотводов, все это является необходимым для безопасного движения и долговечности любой дороги. По какой бы из них Вам не пришлось путешествовать, помните о соблюдении ПДД и мер безопасности. Ни жезла Вам, ни гвоздя!
Несясь в автомобиле по асфальтированному шоссе, мы редко задумываемся о том, что дорога, хоть и сложена в основном из простых природных материалов, являет собой весьма непростое инженерное сооружение. На строительстве дорог сегодня бал правит хайтек — здесь работает техника, ориентирующаяся по GPS и понимающая CAD-модели. В чем же причина того, что большинство наших дорог по‑прежнему, как говорится, «оставляет желать»?
Услышав словосочетание «дорожная одежда», непосвященные сразу подумают о каких-нибудь непритязательных и не слишком марких предметах гардероба. Между тем это профессиональный термин, обозначающий совокупность конструктивных слоев проезжей части. Термин точно отражает реальность — в ходе строительства шоссе и автомагистралей участок земли действительно «одевают», причем качество тех «одежд», что скрыты под асфальтобетонной гладью, имеет для качества всей дороги решающее значение.
Дорожное строительство требует обширного парка машин, которые используются на всех этапах создания дорожных одежд. Это экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, карьерные и сочлененные самосвалы, асфальтоукладчики, разнообразные катки и, наконец, машины для нанесения дорожной разметки и установки бордюров и отбойников. Многие из них сегодня работают под управлением электроники и осуществляют привязку к местности с помощью GPS.
Победа над глиной
Что и как будет уложено под асфальтом, решается в ходе геологических изысканий. На месте будущей дороги делаются скважины, шурфы, берутся пробы грунта для исследования его физико-механических свойств. Также определяется уровень грунтовых вод. Как известно, вода — главный враг дорожного покрытия, ибо, проходя через циклы оттаивания-замерзания, она способна мельчайшую трещинку превратить в огромную дыру. Если вода стоит под дорожным покрытием, то при воздействии на него колесами автомобилей эта водяная «линза» может вызвать пучение асфальта и в конце концов разрушить его. Отвести, выгнать, отдалить зловредную влагу — одна из главных задач дорожников, от успешного решения которой зависит качество и долговечность дороги. Хорошо, если в местности, где прокладывается шоссе, песчаный грунт. Тогда задача сильно упрощается, так как песок - прекрасный дренирующий материал. Но в Подмосковье, например, такой роскоши почти нет: под ногами тяжелые глины и суглинки. На такие почвы для дренажа приходится укладывать внушительной толщины подстилающий слой из песка.
Первая стадия дорожного строительства — подготовка грунта. Специальный каток для уплотнения грунта использует как гладкие, так и кулачковые вальцы На их поверхности имеются специальные выступы).
Однако и песок просто так на землю не высыпают: чаще всего требуются предварительные работы по стабилизации грунтов. Для этого используется машина под названием «рисайклер». Это слово наводит на мысль о повторном использовании чего-то, и действительно, рисайклеры применяются при реконструкции старых дорог, в тех случаях, когда новое покрытие делается на основе переработки старого. Однако при стабилизации грунтов рисайклер просто перемешивает в бункере взятую на месте почву с разного рода органическими и неорганическими добавками, такими как цемент, известь, золы-уносы, вспененные битумы и т. д. Уложив полученную смесь на место будущей дороги и уплотнив ее, строители получают хорошо подготовленное основание. Теперь можно класть подстилающий слой из песка. Песок используется средний и крупный — чем крупнее песок и чем меньше в нем глинистых частиц, тем быстрее и легче будет отводиться через него вода в кювет. Толщина подстилающего слоя варьируется в диапазоне 50−60 см. Песок разравнивается грейдерами и бульдозерами и уплотняется с помощью катков.
Создание основы. С помощью бульдозеров и грейдеров на грунт настилается дренажный слой в виде песка, а затем укладывается основа из щебня разных фракций. И песок, и щебень уплотняются катками.
Каменное ложе
Теперь приходит время укладки основания, в качестве которого обычно выступает щебень. Тут тоже есть немало технологических тонкостей. Щебень различается как по гранулометрическим параметрам (размер и форма), так и по марке прочности. Марки 600 и 800 — это щебень из сравнительно мягких известковых доломитовых пород, а щебень марок 1000 и 1200 происходит из гранитов, добываемых в Карелии. Понятно, что известковый щебень и менее прочный, и выдерживает меньше циклов оттаивания-заморозки. Но все же он применяется при строительстве дорог низших категорий с невысокими нагрузками и низкой интенсивностью движения. В дорогах первой технической категории используется гранитный щебень марок 1000 и 1200. Насыпать на подстилающий слой «разнокалиберный» щебень — значит безнадежно испортить дорогу.
Асфальтоукладчик укладывает на основу уже уплотненный пласт асфальтобетонной смеси. За один проход современная машина способна покрыть асфальтом полосу более 10 м. Обычно укладывается три слоя асфальтобетона.
В реальности к месту строительства щебень поставляется в виде фракций, внутри которых размеры отдельного камешка не могут выходить за пределы заданного диапазона, например 40−70 мм. Это самая крупная фракция, которая укладывается сразу на уплотненный дренажный слой. Далее насыпается более мелкая фракция (20−40 мм), затем еще более мелкая (5−20 мм). Смысл всего этого действа в том, что щебень нижнего слоя расклинивается более мелким, или, иначе говоря, мелкая фракция заполняет пустоты среди камешков фракции крупной. Так достигается прочность основания. При этом немалое значение имеет и форма щебня. Современное дробильно-сортировочное оборудование придает ему кубовидную форму; напротив, если щебень «лещадный», то есть вытянутый и тонкий (похож на леща), расклинить его практически невозможно. На дороге, в основание которой положен лещадный щебень, асфальтобетонное покрытие будет ломаться под колесами, как шоколад.
Уложенный асфальтобетон требует дополнительного уплотнения. Современные катки с помощью автоматизированных систем контроля способны варьировать уплотняющее воздействие на разных участках.
Однако просто уложить щебень пофракционно (толщина основания равна примерно 24−28 см) и уплотнить его катками иногда бывает недостаточно. Для дорог первой технической категории, которые подвергаются наиболее интенсивным нагрузкам, в основание укладывается так называемый «тощий» цементобетон. Тощий он потому, что включает в себя меньшее количество связующих веществ по сравнению с бетонами, используемыми в строительстве и промышленности. По этой причине бетон для дорожной одежды менее прочный, но для основания этой прочности вполне достаточно.
«Сложнее всего сделать качественное земляное полотно и качественную основу, — объясняет Сергей Куличков, генеральный директор подмосковной дорожностроительной компании «Дортрансстрой». — Тех, кто укладывает асфальт, можно назвать «белой костью» среди дорожников - им проще, они всегда идут по чистому ровному основанию. А тем, кто возводит земляное полотно и нижние слои дорожной одежды, приходится иметь дело с грунтовыми водами, с грунтами, далеко не каждый из которых пригоден для устройства основания или насыпи, с огромными массами песка и щебня. И именно качеству этих работ у нас в стране зачастую уделяется недостаточное внимание».
На завершающей стадии дорожники обустраивают построенное шоссе: устанавливают знаки, ставят ограждения и наносят разметку. При больших объемах работы все эти операции также механизированы и автоматизированы.
В Европе щебня не жалеют
Следующий этап строительства дороги — укладка асфальтобетонного покрытия, и оно также строится из нескольких слоев. Нижний слой — это, как правило, крупнозернистая пористая асфальтобетонная смесь. Выше идут слои из более плотных смесей. Вообще асфальтобетонные смеси различаются по типам и маркам. Марка обозначает состав смеси, наличие в ней щебня тех или иных марок прочности, минеральных порошков, битумов и прочих добавок. Тип определяется процентной долей щебня в составе смеси.
«Надо признать, что в Европе уделяется больше внимания качеству материала в асфальтобетонной смеси, - говорит Сергей Куличков. — Например, вместо трех фракций щебня у нас на Западе применяется пять-шесть фракций. Также при строительстве европейских дорог там предпочитают использовать высокощебенистые смеси. Если в составе российского типа А находится до 45−50% щебня, и это максимум, то иностранные компании применяют асфальтобетонные смеси с содержанием щебня до 70%, что, конечно, придает их дорожному покрытию дополнительную прочность».
В последнее время есть тенденция дополнительно покрывать асфальтобетон так называемыми слоями износа. Этот слой имеет толщину 1−1,5 см и не обладает прочностью и долговечностью асфальтобетона, однако выполняет функцию его защиты. По прошествии трех-четырех лет, после того как интенсивное движение и шипы зимних шин полностью истончат этот слой, его просто заменяют. Это гораздо проще, чем восстанавливать разрушенное асфальтовое покрытие с помощью фрезы и асфальтоукладчика. Одна из наиболее известных технологий создания cлоя износа называется «чипсил» (англ. - chip seal), ее также используют для косметического ремонта дорожного покрытия. Суть ее в том, что на асфальтобетонную поверхность выливают горячий битум, на который затем рассеивают мелкодисперсный щебень. С этой технологией сталкивались, наверно, все, кто водит автомобиль. Почему-то в нашей стране обычно открывают движение по обработанной «чипсилом» дороге еще до того, как битум затвердеет. Возможно, проезжающие автомобили вносят свой вклад в уплотнение слоя износа, но барабанящие по днищу мелкие камешки все же слегка нервируют.
Ретро-шоу. Когда-то дорожная техника выглядела так. На фото — паровой каток, построенный в 1920-х известной американской фирмой Babcock & Wilcox. Сейчас такие катки участвуют в шоу реконструированных машин.
Миллиметры асфальта
Несмотря на бытующее представление о дорожном строительстве как о низкотехнологичной и малоавтоматизированной сфере, его можно с полным правом назвать сегодня оазисом хайтека. Даже на этапе земляных работ роль человеческого фактора может быть сведена к задачам контроля за работой техники. Достаточно загрузить в компьютер землеройной машины CAD-модель местности, и электроника с помощью GPS сама привяжет эту модель к ландшафту, не позволяя экскаватору копать глубже, мельче, шире или уже, чем предусмотрено проектом. То же самое касается грейдеров, которые профилируют насыпь или слой щебня в соответствии с параметрами, заданными бортовой электроникой и навигацией.
Пульт управления современным асфальтоукладчиком вполне сравним с кокпитом пассажирского лайнера. Обилие приборов говорит о том, что рабочим процессом управляют сенсоры и автоматика, а оператор его контролирует.
Схожие технические чудеса можно наблюдать и в другой дорожно-строительной технике. Еще со времен древних римлян дорожное покрытие имеет слегка выпуклый к центру профиль — ну конечно же для того, чтобы избежать образования луж. Нечто подобное есть и у современных дорог. Согласно нормативам, на прямых участках дороги этот уклон составляет 20, а на виражах — 30−40 промилле. В общем, речь идет о величинах, практически не заметных глазу и уж точно не высчитываемых «на глазок». Зато придерживаться заданных параметров вполне по силам автоматике, установленной на машинах. Вот пример. Капитальный ремонт дороги (в отличие от пресловутого «ямочного» ремонта) осуществляется с помощью так называемой фрезы — фрезеровочным барабаном машина срезает слой разрушенного асфальтобетонного покрытия. Затем асфальтоукладчик кладет на это место сформированный им и уже частично уплотненный слой асфальта. В недавние времена, когда управление фрезой осуществлялось преимущественно оператором, случались значительные отклонения от заданной глубины срезания (например, шесть сантиметров вместо трех). В итоге в этом месте укладывался дополнительный трехсантиметровый слой асфальтобетона, что влекло за собой перерасход материалов и увеличение стоимости работ. В наши дни ничего подобного не происходит. С помощью электроники и ультразвуковой системы нивелировки фреза срезает покрытие ровно на заданную глубину, причем с учетом профиля дороги. Асфальтоукладчик (также с соблюдением толщины и профиля) кладет на ремонтируемый участок новый слой асфальтобетона.
Как повелось со времен древних римлян, дорога — это совокупность поддерживающих слоев и дорожного покрытия. Правда, с тех пор дороги стали более широкими, а основание относительно ширины - «похудело». Главный враг дороги — вода, и потому первым делом надо подумать, как защитить асфальт от грунтовых и дождевых вод. С этой целью укладывается дренажный подстилающий слой из песка. Иногда используются специальные ткани (геотекстиль) для отвода влаги из-под дорожных одежд капиллярным способом.
Все хорошее — дорого
Современные катки, выпускаемые такими известными компаниями, как BOMAG и HAMM, просто напичканы интеллектуальной электроникой. Например, машина подобного класса через каждые несколько сантиметров замеряет параметры уплотняемого материала и в режиме реального времени передает все эти данные на пульт оператора, где рисуется карта работ, привязанная к местности с помощью GPS. Такие системы, как Variocontrol или Asphalt Manager, дают возможность в автоматическом режиме варьировать процесс уплотнения, заставляя валец катка не просто прокатываться по поверхности, но и на некоторых участках совершать дополнительные колебательные движения вдоль собственной или вертикальной оси (валец как будто «поколачивает» или «поглаживает» лежащий под ним щебень, песок или асфальтобетон). Так достигается наилучшая компоновка уплотняемого материала.
Однако доступна ли подобная «умная техника» всем дорожным строителям России? «Конечно нет, — замечает Сергей Куличков. — Мы, те, кто ближе к Москве, можем работать и с иностранными кредитами, и с частными инвестициями — отсюда больше возможностей. Единственное упование дорожников в небогатых регионах - федеральные деньги, которых, как всегда, не хватает. Система управления тем же экскаватором с помощью навигации стоит немало: на оснащение ею единицы техники нам приходится тратить около $150 000. А в регионах эксплуатируется дешевая техника, стоимость катка или экскаватора там не превышает $30−50 тысяч. Покупать для нее дополнительное оборудование, которое окажется в три-четыре раза дороже самой машины, — увы, непозволительная роскошь».
В завершение беседы с Сергеем Куличковым нам захотелось узнать мнение профессионального дорожника о том, обречена ли Россия на плохие дороги и не мешает ли нам обзавестись качественными магистралями наш суровый и переменчивый климат.
«Никаких естественных причин, препятствующих тому, чтобы у России были качественные долговечные дороги, нет, — считает Сергей. — В настоящее время существуют техника и технологии, с помощью которых этого легко добиться. Вопрос прежде всего в контроле качества исходных материалов и исполнения работ. Причем повысить планку в отношении параметров качества необходимо на государственном уровне. Хорошие дороги - это вопрос желания и должной организации. Тогда деньги, которые сейчас вкладываются, — а сейчас в нашей сфере распространено частно-государственное партнерство - однажды себя оправдают».
