Почему наши дороги так быстро приходят в негодность

КЭСО » Новости » Почему наши дороги так быстро приходят в негодность

Почему наши дороги так быстро приходят в негодность

Проблема качества отечественных автодорог волнует не только специалистов-отраслевиков, но и широкие массы рядовых граждан. Сегодня мы подробно расскажем о том, как, когда и с помощью чего контролируется качество наших дорог и, главное, почему они так быстро приходят в негодность.

Для начала напомним, из чего, собственно, состоит автомобильная дорога: из насыпи (или выемки) и дорожной одежды. Последняя, в свою очередь, делится на подстилающие слои и дорожное покрытие (например, из привычного нам асфальтобетона на битумном вяжущем). Запомнили? Идем дальше.

Когда дорога уже построена, контролировать ее качество поздно

Подстилающие слои состоят из песчано-подстилающего слоя с большим коэффициентом фильтрации, предназначенного для отвода избытка влаги, и щебеночного основания, чья цель — обеспечить жесткость под асфальтовым покрытием. На щебень ложится непосредственно само асфальтовое покрытие, по которому ездят автомобили. Покрытие, в свою очередь, состоит из нескольких слоев. На его нижнем слое располагаются более дешевые асфальтобетонные смеси, а в верхних слоях — более дорогие и качественные составляющие. Самый верхний слой называется слоем износа.

Исходя из самой структуры дорожного конструктива, получается, что контроль качества следует начинать с основания под телом насыпи, на которое ляжет будущая дорога. Способы контроля качества тут следующие. Это изучение характеристик грунтов основания под телом насыпи, выбор правильной технологии укладки, а также определение способа достижения необходимого уплотнения материалов, используемых для отсыпки тела насыпи. Здесь главные слагаемые — достоверность лабораторных испытаний и правильность технологических расчетов. И, разумеется, не следует забывать, что в основании тела насыпи не должно остаться ничего лишнего — никаких прослоек торфа или слабых и мокрых грунтов, которые деформируются под весом насыпи. Ведь в результате насыпь будет долго оседать, причем, что очень опасно, она может оседать неравномерно, а это приведет к разрушению дорожного покрытия. На проезжей части могут сначала появиться «провалы», а затем – трещины в асфальте, которые приведут к разрушению покрытия.

Так что контролировать качество дороги необходимо еще в процессе ее проектирования — закладывая наиболее разумные конструктивные решения, а затем и в ходе самого процесса строительства. В самом деле, когда дорога уже построена, контролировать ее качество поздно. Но, к сожалению, не все это понимают.

Штамп и кольцо нужны не только в ЗАГСе

С самого начала проверяется качество грунта перед отсыпкой насыпи. Далее в процессе отсыпки тела насыпи необходимо добиться требуемого уплотнения грунта. Для его оценки строители пользуются так называемым коэффициентом уплотнения. Этот показатель определяется несколькими способами. Первый — лабораторный: при нем из уложенного тела насыпи берется образец пробы грунта без нарушения его целостности. Этот отбор называется «методом кольца», поскольку данное испытание действительно проводят с помощью стального кольца. Кольцо заколачивают в грунт, затем аккуратно вырезают его из массива вместе с оставшимся в нем грунтом, в результате чего внутри кольца содержится проба грунта, имеющая такую же плотность, как и в насыпи. Эту пробу отвозят в лабораторию, там ее исследуют и, исходя из полученных данных, определяют фактический коэффициент уплотнения. Этот способ точный, но достаточно длительный и трудоемкий.

Существуют и другие способы косвенного контроля. Например, для песчаных и глинистых грунтов очень эффективен контроль с помощью пенетрометра. Он заключается в оценке усилия при погружении в грунт контрольного стержня. Оценку усилия определяют по количеству ударов контрольным грузом для погружения на заданную глубину. От каждого удара стержень глубже проходит в грунт. Чем плотнее грунт, тем больше ударов понадобится штырю для прохождения на определенную глубину. Способ этот действенный, простой и удобный, но не универсальный, поскольку для каждого вида грунта нужно проводить поверку — то есть, зная уже полученный в лаборатории для уплотненного грунта коэффициент уплотнения, следует проверять количество ударов прибора. Плюс к этому такой способ непригоден для грунтов, имеющих такие обломочные включения, как щебень, природная песчано-гравийная смесь и тому подобные грунты, не говоря уже о самом асфальте: пенетрометр в каменистое основание заколотить нельзя — он будет упираться в камни и искажать тем самым результаты испытаний.

К слову, за рубежом применяют похожий метод, только вместо металлического стержня, который проникает в уплотненный грунт, иностранцы используют штамп, который кладут на поверхность. Штамп представляет собой металлическую конструкцию — плиту определенного размера. Суть испытания заключается в измерении отскока от штампа контрольного груза, падающего с фиксированной высоты. Правда, определяются при этом несколько другие характеристики, но суть здесь одна — выявить сопротивление уплотненного грунта внешнему воздействию. Стоит добавить, что «штамповым» испытаниям неважно, какой под ними грунт, песчаный или каменистый. Штамп на таких грунтах использовать можно, поскольку там при его падении замеряется отскок (а не глубина проникновения в грунт), то есть жесткость основания. Такими штампами также проверяется степень надежности укладки и уплотнения песчано-подстилающего слоя поверх насыпи, щебеночных оснований, которые закладываются под асфальтовые покрытия, и самого асфальтового покрытия.

Всеми этими способами проверяются прочностные характеристики дорожных элементов. А для самих асфальтобетонов существуют способы, аналогичные «методу кольца»: выбуривание из уложенного покрытия образца и его испытание в лаборатории.

Старый добрый «толчкомер»

Однако, помимо прочностных характеристик, у дорог есть характеристики потребительские — прежде всего такие, как ровность. Ведь неровности заметны сразу, а поскольку асфальтобетонные покрытия являются водостойкими, если на дороге присутствует понижение, в них собирается вода, которая создает неприятности при движении автотранспорта. А еще одной составляющей проверки качества дорог является определение их ровности и правильности уклонов для отвода воды. Дорогу никогда не делают горизонтальной – ведь любая местная впадинка образует лужу. Поэтому на дорогах всегда предусмотрены уклоны для отвода воды. Устройство уклонов регламентируется нормативной базой в виде СНиПов и ОДМов, согласно которым ровность дороги состоит из двух элементов. Существует несколько способов проверки этих элементов.

Например, специальной трехметровой дорожной рейкой измеряется ровность на трассе и наличие поперечного уклона. Одновременно проверяется, как рейка сопрягается с асфальтобетонным покрытием. Для этого вместе с рейкой используется специальный треугольный клин, разградуированный по поверхности. Будучи помещенным в зазор между рейкой и покрытием, он показывает степень неровности поверхности. Другой способ основан на измерении толчков, возникающих при движении автомобиля по дороге. Для измерения этих толчков используют специальный прибор — «толчкомер». Фактически это пятое колесо, прикрепляемое к автомобилю. Записанные этим прибором толчки соотносятся с 1 км дороги.

Приведенные способы измерений определяют возможность тряски автомобиля при езде. Требования к предельно допустимым неровностям описаны в нормативной базе, и на момент сдачи дороги они почти всегда выполнены. Но беда в том, что проблемы обычно начинаются через несколько месяцев после ввода дороги в эксплуатацию. Обычно они возникают в случае, если в теле насыпи, песчано-подстилающем или щебеночном слое при строительстве что-то было недоуплотнено. Как правило, это недоуплотнение начинает проявляться в виде осадки дороги: из-под асфальта уходит грунт, а следом за ним начинает проваливаться асфальт. Именно так на дороге и появляются различные ямы. Кроме того, из-за недостаточного уплотнения возможно появление колеи.

Вторая причина возникновения ямы и колеи — неправильный подбор конструкции дороги при ее проектировании. Например, когда асфальтобетонная смесь в силу каких-то причин неправильно подобрана под нагрузки или под климатические условия, нагретый на солнце асфальт попросту выдавливается колесами тяжелых автомобилей. Он, как пластилин, ложится справа и слева, а под колесами образуется колея.

И третья причина износа дороги и образования колеи более чем банальна: вечных материалов в природе нет. Дороги истираются колесами, происходит абразивный износ, износ шипами и т.д. Это истирание в первую очередь зависит от интенсивности и скорости движения машин по данной дороге.

Оптимальное время проверок — межсезонье

Для поддержания качества дорожного полотна в нормативном состоянии необходимо два раза в год проводить его инструментальную оценку. Первый раз проверку проводят весной после весеннего паводка и полного оттаивания дороги. Здесь прежде всего необходимо изучить, как сохранились покрытие и уклоны после зимы, что произошло с водосбросными сооружениями и т.д. А по результатам полученной информации уже можно будет понять, какой ремонт необходимо производить: простой или следует отфрезеровать и вновь заасфальтировать всю колею. Например, наши финские соседи по весне обычно практикуют колейный ремонт.

Второй раз контроль качества дороги стоит производить осенью, когда спала летняя жара и можно проверить целостность дороги после воздействия на нее повышенных температур. Здесь имеется в виду не только возможное появление колеи, но и так называемая продольная ровность.

Стоит добавить, что при контроле качества дорог еще проверяют коэффициент сцепления. Впрочем, сегодня с этим особых проблем нет, поскольку 99% современных материалов соответствует в данном плане всем необходимым нормам. Коэффициент сцепления проверяют уже после начала эксплуатации дороги. А по свежеуложенному асфальту его никогда не измеряют, поскольку слой поверхностного битума здесь еще не сошел. В силу этих же причин на свежий асфальт никогда не наносят дорожную разметку.

Соблюдайте скоростной режим!

Если же говорить о качестве самой асфальтобетонной смеси, то сегодня существует несколько показателей определения ее качества. Из них потребителей, понятное дело, больше всего интересует показатель износостойкости, поскольку ежегодные ремонты, в том числе практически новых дорог, весьма раздражают автомобилистов.

Здесь главная проблема заключается в отсутствии законодательных требований к износостойкости асфальтобетонной смеси. Так что сегодня асфальт можно сделать из разных битумов и класть в него разные пески и щебни. При этом различными путями можно достичь нормативных показателей плотности и ровности. Но нет показателя, который ясно покажет, какой именно асфальт пролежит на дороге дольше. Здесь единственным способом является банальное сравнение. Надо просто положить через каждые 100 м разные модификации асфальтов и при условии одинаковой интенсивности движения через год-два посмотреть, как себя повел каждый из асфальтов.

Строительство дороги контролируется послойно. А приемо-сдаточные испытания проходят по итогам показателей качества дороги во время ее строительства. Также при сдаче смотрят финальные результаты, проверяют ширину дороги, ее ровность и геометрию уклонов. Потом через некоторое время проезжают по ней «толчкомером».

90% качества дороги зависит от того, правильно ли сделана выемка, как положены песчано-подстилающие слои, нижний слой основания и само асфальтобетонное покрытие. Ведь если качественно сделать песчаное основание, вода будет проходить через него достаточно быстро, не нанося вред дорожному полотну. Далее щебневый слой следует правильно уплотнить, чтобы он дал переходную жесткость, выступив прослойкой между асфальтом и песком.

Разумеется, на качество дорог существенно влияют климатические условия. Потому не стоит сравнивать качество дорог в разных регионах и странах. А портят их, вопреки распространенному заблуждению, не столько перегруженные фуры, сколько легковушки с шипованной резиной, особенно несущиеся на больших скоростях. Так что соблюдение водителем скоростного режима не только снижает риск возможных аварий, но и увеличивает сохранность дорожного полотна. Ведь, имея одинаковый вес шипа, автомобиль, движущийся со скоростью не 100, а 150 км/ч, будет в 2,25 раза быстрее «убивать» дорогу. Объяснение этому довольно простое: колесный шип дорогу вначале «стукает», потом давит, а затем — выворачивает ее. А физическую формулу Е=mC2/2 пока никому отменить не удалось. Следовательно, если скорость меньше, то и причиняемый урон не настолько значителен. Потому сохранность и контроль качества дорожного полотна — ответственность не только строителей, но и пользователей дорог. Дорожники контролируют качество в процессе строительства и эксплуатации. А пользователям следует это качество поддерживать, соблюдая скоростной режим и не перегружая без надобности свой автотранспорт.

Источник: http://www.rcmm.ru/