Как строят автомобильные дороги

Автомобильные дороги—инфраструктурный объект, используемый для движения автомобилей и входящий в состав инженерных сооружений. Строительство осуществляется с учетом требований и норм, принятых в определенном государстве.

Работа выполняется по специальной технологии, обеспечивающей стойкость к температуре, повышенным нагрузкам и иным факторам. Ниже рассмотрим роль таких объектов, особенности их строительства в разных странах и приведем стоимость возведения 1 квадратного километра.

Роль автомобильных дорог

Для грузовых и пассажирских перевозок применяются разные виды транспорта: авиа, ж/д, речной и автодороги. Железнодорожное сообщение берет на себя транспортировку людей и товаров на большие расстояния и в значительных объемах. Для непосредственной доставки потребителям и перемещений на меньшие расстояния применяются автомобили.

Они имеют большую мобильность и высокую скорость доставки, позволяют перевозить товары в малонаселенные районы и развивать малые сферы бизнеса.

Важно

От протяженности, разветвленности и качества автомобильных дорог зависит развитие экономики. Низкое качество дорожных покрытий свидетельствует о трудностях в стране и приносит ей непоправимый вред. Имеющиеся трассы должны связывать города и позволять двигаться с высокой скоростью.

Условно такие инфраструктурные объекты делятся на следующие категории:

1. Автомобильные дороги общего пользования. Используются для перемещения всех транспортных средств без лимитов.
2. Регионального и межмунициального значения. Находятся во владении местных органов власти, частных лиц или компаний.
3. Местные. Такими дорогами владеют власти определенных населенных пунктов, которые выделяют на них деньги из бюджетов.
4. Частные. Принадлежат определенным компаниям или частным лицам.

Для развития экономики важно уделять внимание развитию всех видов дорог. Задача правительств на разных уровнях состоит в инвестировании в сферу, увеличение количества и качества дорожных покрытий.

К примеру, в РФ общая протяженность дорог составляет около 1 млн километров, а для нормального функционирования экономики цифра должна быть больше — до 1,5-2 млн рублей.В более развитых странах сфере уделяется больше внимания, что позитивно сказывается на экономике.

Этапы строительства автомобильных дорог

В каждой стране действуют персональные нормы по строительству автомобильных дорог и их структуре. В Российской Федерации нет органа, который бы централизованно занимался созданием новых СНиПов и ГОСТов, поэтому при выполнении работы используются действующие стандарты. В частности, главный документ — СНиП 3.06.03.85, выпущенный в 1985-м и пересмотренный в 2011-м.

Процесс строительства проходит в несколько этапов:

• Топографическая съемка. Геодезисты проводят работы на местности, определяют лучшие пути прокладки маршрута, анализируют рельеф, определяют глубину расположения подземных вод и т. д.
• Подготовка. Включает в себя очистку территории от посторонней растительности, зданий и объектов.
• Оформление сметы и покупка новых материалов. Выполняется с учетом действующего проекта.
• Земляные работы. Проводятся работы по оптимизации грунтовых пород, возведения насыпей и их укрепления. Выполняется закупка грунта и его доставка на место работ.
• Создание новых или оптимизация имеющихся коммуникаций. Необходимо для запуска и проведения строительства.
• Изготовление основания для дальнейшей укладки асфальтного покрытия. В качестве «подушки» применяется сам грунт, отдельно песок, щебень или щебеночно-песчаный состав. Использование песчаного слоя обеспечивает сбор и вывод влаги. Применение щебенки позволяет делать укладку в любую погоду. Универсальным вариантом считается песочно-щебеночный вариант.
• Укладка геологического текстиля и решеток. Такие материалы используются для укрепления дорожного слоя при строительстве на глинистых и суглинистых почвах. Геотекстиль является более старой версией, а георешеткипредставляют собой современный вариант армировки. Укладка текстиля осуществляется на плотную землю, а решетку — на дорнит.
• Нанесение покрытия. Следующим этапом является нанесение асфальтобетонного состава или литого асфальта. Первое решение представляет собой многослойную структуру из песка, щебенки, каменной муки и расплавленного асфальта. Наносится в два и более слоев. Второй метод имеет вид текучей и вязкой смеси, которая изготавливается из тех же элементов и доставляется к месту строительства с помощью специального транспорта. После доставки он выливается непосредственно на поверхность.
• Обустройство дороги. На следующем этапе наносится дорожная разметка, устанавливаются знаки, обустраиваются канализационные сливы, монтируется освещение.
• Организуется охрана территории (если это необходимо), устанавливаются камеры контроля скорости и т. д.

Выше приведена общая технология возведения автодорог, но она может меняться или дополняться в зависимости от страны и действующих в ней норм. Большое значение имеет тип дороги, ее назначение, объем финансирования и применяемая технология.

Строительство автомобильных дорог в России

При строительстве автодорог в РФ применяется стандартная технология, предусматривающая полный комплекс подготовительных работ, создание основания, покрытие верхнего слоя и выполнение завершающего комплекса мероприятий.

Главная особенность российских дорог — применение для строительства асфальтобетона. Материал состоит из смеси мелкого щебня и вяжущего битума. Перед укладкой нагревается до высокой температуры, а к месту работ доставляется специальными грузовиками.

Из-за жестких требований к температурному режиму подготовка должна производиться непосредственно перед началом строительства. При выполнении задач на территории города или вблизи населенного пункта это не вызывает проблем. Если речь идет об удаленных объектах, приходится создавать мобильные асфальтобетонные заводы.

Толщина укладки асфальта составляет 0.4-0.5 м, а для улучшения сцепления требуется нанесение битума. Количество слоев может отличаться в зависимости от типа работы. К примеру, для дорог во дворах и на тротуарах достаточно одного, для покрытий общего пользования — двух, а для трасс с повышенными требованиями — три и более. 

Что касается самих планов по строительству, на сегодня в РФ действует проект, рассчитанный до 2035 года. Он предусматривает строительство до 17.6 тысяч километров и охватывает 44 региона. К концу установленного срока планируется создать два обхода столичного региона. Первый будет связывать Санкт-Петербург, Смоленск и Саратов. Второй предусматривает ввод трассы М11 и связь с маршрутом Кострома-Екатеринбург.

Параллельно ведется работа по переход с асфальтобетонной на цементобетонную смесь. Такая технология более сложная, но позволяет создавать дороги более высокого качества. К примеру, в Соединенных Штатах из этого материала делается 80% автодорог, а в Германии — почти половина. 

Лучшие в мире дороги. Как это делают в США

Американцы понимают значение автомобильной дороги для экономики страны, поэтому особое внимание уделяется их качеству. В стране выделяется несколько классов таких объектов, а к основному относятся автомобильные магистрали. Государственные и федеральные трассы по праву считаются одними из лучших в мире. 

Одна из причин — применение бетонной технологии, что обеспечивает стойкость к нагрузкам и большой срок службы. Монолитные дорожные покрытия изготавливаются посредством создания «подушки» с последующим нанесением и разравниванием рабочего состава на поверхности. Для сохранения его качеств соблюдаются влажностные и температурные требования.

Особенности строительства зависят от типа дорог:

• сборные — с применением дорожных плит;
• временные — использование изделий без специальной арматуры;
• общего пользования — бетонные плиты нового типа с арматурой в продольных каналах.

Сравнительно новые автодороги представляют собой сложную структуру и создаются в несколько этапов:

• Выбор около 1 м грунта.
• Трамбовка по слоям и создание глиняно-песчано-гравийной «подушки»
• Поливка поверхности водой, известковым и хлоридо-кальциевым раствором.
• Рыхление и повторная трамбовка для формирования «подушки» с оптимальным процентом влаги.
• Укладка двойного слоя асфальта от 5 до 7 см высотой. Используется в качестве базы для укладки бетона и выполняет гидроизоляционные качества.
• Монтаж арматурной сетки.
• Использование бетоноукладчика для заливки определенной части автодороги монолитным бетоном толщиной 30 см. Работа выполняется между термическими швами.
• Выжидание около 28 дней, которые необходимы для полного застывания. 

Если следовать технологии, ремонт автомобильной дорогитребуется не ранее, чем через 25 лет, а в реальности до 40 лет. В Соединенных Штатах есть трассы, которые построены еще в 60-х и до сих пор не ремонтировались. Строительство таких покрытий выгодно для правительства. К примеру, с 1 галлона (4 л) оплаченного бензина 2.5 цента идет дорожный фонд, который каждый год получает 20-30 млрд долларов и более.

Дополнительно поступают средства от налогов, сборов и вложения частных лиц или компаний. Благодаря стойкости к нагрузкам, высокому качеству и хорошей разветвленности, по дорогам США каждый год перевозится грузов на 6 млрд долларов и более. Это больше, чем по железным дорогам, что обусловлено большей выгодой. 

Строительство автодорог в Европе

Дороги в Европе не отстают по качеству от американских, а по некоторым критериям даже опережают. Европейцы не торопились сразу отстраивать такие объекты, а сначала изучили опыт США и постепенно приступили к работе. При изготовлении использовались лучшие технологии Соединенных Штатов, а при расчете нагрузки использовались завышенные параметры для устойчивости к грузовым перевозкам.

Одним из эталонов европейских дорог считается Германия, в которой доступны лучшие по качеству трассы. При выполнении работ по подготовке земельного участка техника углубляется на 150-180 см. Для сравнения в США эта глубина вдвое меньше. При расчете учитывается необходимость эксплуатации в условиях низких температур. Для этого на первом этапе кладется дренаж, и обязательно считается срок службы полотна.

В строительство европейских дорог инвестируется в 20 раз больше средств, чем в Соединенных Штатах. Для контроля качества создаются специальные органы, представители которых следят за включением в состав необходимых добавок и контролируют качество. В роли покрытий применяется асфальт и бетон.

Инженеры до сих пор спорят, какой из вариантов лучше. К примеру, на городских улицах используется асфальтное покрытие с поглощением шума. При строительстве автобанов в 3 из 4 случаев также применяется асфальт, а количество слоев не менее трех.

Технология подразумевает нанесение асфальтового состава и его обработки катком. Если планируются большие нагрузки на поверхность, используется литой асфальт. При таком выборе происходит распределение состава и создание легкой «пупырчатости» с помощью щебенки.

Последнее время все чаще применяются инновационные технологии при строительстве. Популярность набирает самовосстанавливающееся асфальтное покрытие, подразумевающее использование индукционной энергии. В состав смеси вводятся магнитные элементы, а при нагреве они закрывают имеющиеся повреждения. Такая технология применяется на небольших территория, которые закрываются для ремонта автодорог.

Процесс строительствапроходит с учетом интересов участников процесса. Работа осуществляется по принципу «компактного асфальта». Его суть в том, что рабочие работают в два слоя. На первом этапе специальная машина наносит первый, а потом сразу и верхний слой. Цель такого использования состоит в защите от заторов.

Стоимость строительства 1 км автомобильной дороги

С удорожанием материалов и усложнением технологии расходы на строительство дорог также увеличиваются. К примеру, в России средняя стоимость 1 км одной полосы около 20-25 млн рублей. При этом на реконструкцию уходит 30, на капремонт — 16, а на ремонт — 8 млн рублей. 

В других странах имеются свои тарифы. К примеру, в Швеции цена 1 км дороги около 5,6 млн евро, в Великобритании — 19.2 млн евро, в Германии — 5.7 млн евро. В США на возведение 1 мили полосы требуется 1.9 млн долларов.

Заключение

Важность автомобильных дорог сложно переоценить, ведь от их разветвленности и протяженности зависит развитие экономики. Немаловажным фактором является качество, от которого зависит возможность эксплуатировать покрытия в течение продолжительного времени и не тратить деньги на ремонт.