Проект строительства и реконструкции автомобильных дорог

Проектирование строительства и реконструкции автомобильных дорог

Строительство и реконструкция автомобильных дорог – это два последовательных масштабных процесса. То есть сначала возводим, а потом чиним. Причем реконструкция автобана в России (полная или частичная) требуется, как правило, уже на следующий год после строительства.

Причин выхода из строя автомобильной дороги много: ошибки в проектировании, несогласованность действий, затягивание сроков, некачественные материалы и некомпетентные специалисты. Как итог – ямы и трещины на асфальте, по которому страшно ездить. А за рубежом такого нет. Почему в Португалии и Франции дороги лучше, чем в России, и как их нужно правильно строить?

Правоотношения в сфере автомобильных дорог, включая их статус, условия использования, полномочия и ответственность государственных органов, регулируется законом о дорожной деятельности в Российской Федерации.

Автомобильная дорога — это объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств и включающий в себя земельные участки в границах полосы отвода автомобильной дороги и расположенные на них или под ними конструктивные элементы (дорожное полотно, дорожное покрытие и подобные элементы) и дорожные сооружения, являющиеся ее технологической частью, – защитные дорожные сооружения, искусственные дорожные сооружения, производственные объекты, элементы обустройства автомобильных дорог.

Для начала строительства, ремонта или реконструкции автомобильной дороги необходимо получить разрешение государственных органов, согласованное с заинтересованными учреждениями и ведомствами. Работы выполняются в соответствии с требованиями Градостроительного кодекса РФ, финансовыми нормативами и долгосрочными целевыми программами.

Конкретные требования, касающиеся применения материалов, строительства конструкций, методики проведения работ и испытаний, перечислены в соответствующих госстандартах и строительных нормах и правилах.

На сегодняшний день в этой отрасли действует СП 78.13330.2012  «Автомобильные дороги», регламентирующий использование современных технологий и содержащий ссылки на другие специализированные СНиПы.

Хотя стандарты, применяемые при строительстве, эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог, несколько устарели, а процедура согласования нововведений требует определенных усилий, на практике дела обстоят немного иначе.

Классификация автомобильных дорог:

Автомобильные дороги делят на пять категорий и три подкатегории в соответствии с транспортно-эксплуатационными характеристиками и выдерживаемой нагрузкой:

*Коэффициент загрузки определяется отношением фактической интенсивности движения к практической пропускной способности участка дороги (ОДМ 218.2.020-2012 «Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог»).

Кроме того, автомобильные дороги делятся на:

• федеральные, региональные, местные, частные в зависимости от их значения;
• общие и необщие в зависимости от вида разрешенного использования;
• автомагистрали, скоростные и обычные в зависимости от класса.

У автомагистралей (категория IА) и скоростных дорог (категория IБ) должно быть минимум четыре полосы для движения (по две в каждую сторону) и центральная разделительная полоса, не должно быть прямых пересечений на одном уровне.

Примерно 7,3 % федеральных, региональных и местных дорог имеют грунтовое покрытие, около 1/3 – гравийное, щебеночное и мостовое. В 29,4 % сельских населенных пунктов России отсутствуют дороги с твердым покрытием, они не связаны с путями общего пользования.

Этапы строительства автомобильных дорог

План строительства автодорог зависит от категории трассы и места ее сооружения. В первую очередь принимают решение о строительстве или реконструкции автомобильной дороги.

Во вторую очередь проводят изыскательные работы, определяют экономические, технические и природные условия, выявляют необходимость изъятия земель для государственных или муниципальных нужд, сноса строений, выполняют гидрологические, инженерно-геологические изыскания и пр. Полученные сведения ложатся в основу проекта строительных работ.

Правильно выполненная подготовительная стадия влияет на качество будущей дороги. Само строительство автомобильной дороги состоит из нескольких этапов:

1. Разбивка, удаление плодородного слоя земли, камней, устройство выемок, насыпей и водоотводов, при необходимости осушение, увлажнение, уплотнение грунта. При устройстве дорожного полотна на болотистой, песчаной, засоленной почве, в скальных грунтах и в районах вечной мерзлоты применяются специальные технологии строительства, включающие в себя дополнительные морозозащитные, дренирующие, изолирующие, капилляропрерывающие основания и прослойки. На первоначальном этапе также обустраивают придорожную полосу шириной от 25 до 150 м. Ширина полосы зависит от категории автодороги.
2. Сооружение основания дорожного полотна. Для фиксации материала основания (щебня, гравия или шлака) используются технологии заклинки, перемешивания, пропитки песчаными смесями, цементом, неорганическими или органическими вяжущими составами с их дальнейшим уплотнением. При строительстве и реконструкции грунтовых автомобильных дорог это покрытие является финальным. В остальных случаях сверху укладывается асфальт, цемент, бетон, брусчатка, плитка и пр.
3. Укладка дорожного полотна. В России для этого используют асфальтобетонные смеси, в составе которых присутствуют щебень разных пород и связующий материал – битум. Выбор смеси зависит от категории дороги и должен соответствовать требованиям нормативных документов (ГОСТ 9128, ГОСТ 31015, ГОСТ Р 54401 и пр.). Асфальт должен укладываться при неукоснительном соблюдении технологии. Значение имеют не только используемые материалы, но и толщина и плотность асфальтового слоя, влажность и климатические условия, а также вязкость и температура составов, время укладки. Низкокатегорийные дороги и тротуары можно покрывать одним слоем асфальта, прочие – минимум двумя.

Особенности проектирования автомобильных дорог

Прежде чем приступить к строительству или реконструкции автомобильных дорог, необходимо провести геодезические изыскания. Полученные результаты позволяют ответить на ряд вопросов, касающихся проектирования автодорог. Сами исследования состоят из трех этапов:

1. На этапе предварительных работ выполняют разбивку дороги по осям, закрепляют маркеры, рассчитают предварительный объем работ, приводят ландшафт в соответствие с необходимыми требованиями.
2. На этапе экспертизы оценивают риски, вероятность износа автомобильной дороги и его величину, проводят анализ грунта, чтобы спрогнозировать и предотвратить возможные негативные последствия при дальнейшем эксплуатации трассы.
3. На последнем этапе составляют проектную и техническую документацию, производят требуемые расчеты, топографическую съемку.

Кроме того, в процессе геодезических изысканий для строительства и реконструкции автомобильных дорог:

• выполняют маршрутизацию и детализацию автодороги, исходя из разворотных точек и других значимых элементов;
• исследуют грунты, определяют их свойства, оценивают вероятность вымывания и проседания в дальнейшем;
• измеряют автодорогу в продольном и поперечном направлениях;
• учитывают и определяют точное местонахождение рядом расположенных объектов инфраструктуры;
• проводят топосъемку местности и дороги, создают ее визуализацию.

Благодаря геодезическим исследованиям:

• определяют размеры отдельных участков местности;
• уточняют оптимальный угол наклона полотна для отведения воды с автомобильной дороги;
• выявляют геологические и ландшафтные особенности, которые влияют на строительство и реконструкцию автомобильной дороги;
• определяют наиболее подходящее строение обочин;
• уточняют месторасположение ливневых водостоков;
• просчитывают количество поворотов трассы и их угол;
• уточняют объем необходимых грунтовых работ;
• выясняют виды и количество спецтехники, которая будет задействована для производства работ;
• определяют необходимое количество материалов и т. п.

То есть при строительстве и реконструкции автомобильных дорог нельзя обойтись без проведения геодезических изысканий. Например, в случае залегания грунтовых вод близко к поверхности почвы повышается риск ее разрушения, а значит, до начала работ необходимо принять соответствующие меры для предотвращения вероятных проблем.

Виды реконструкции автомобильных дорог

В чем разница между строительством и реконструкцией автомобильных дорог? В первом случае речь идет о сооружении трассы с нуля, во втором – о мероприятиях, цель которых заключается в том, чтобы:

• восстановить транспортно-эксплуатационные характеристики автодороги;
• повысить ее транспортно-эксплуатационные свойства;
• изменить элементы трассы.

В случае выполнения частичной реконструкции автомобильной дороги не меняется ни полотно, ни план трассы.

Частичную реконструкцию автомобильной дороги выполняют:

• при необходимости повышения ее эксплуатационных качеств без изменения категорийности;
• при нехватке средств для проведения полной реконструкции;
• в случае несоответствия на участке трассы нагрузки, скорости движения, безопасности и т. п. параметрам всей автодороги.

В ходе полной реконструкции работы проводятся на всей протяженности автодороги. При этом зачастую повышается категория трассы, а также ее пропускная способность, поскольку расширяется дорожное полотно.

Полную реконструкцию автомобильной дороги выполняют одним из следующих способов:

• Параллельная работа ведется несколькими подрядчиками на нескольких участках дороги. Ремонтируемые участки перекрывают. При таком подходе увеличивается как скорость, так и стоимость работ.
• Поточный вариант применяется на небольших участках дороги.
• Последовательный способ используется, когда подрядчик испытывает дефицит ресурсов и материалов. При этом реконструкция растягивается на несколько лет, в первую очередь ремонтируют наиболее значимые участки дороги.

Прежде чем приступить к строительству или реконструкции автомобильной дороги, проводят предпроектный анализ, определяя те участки трассы, которые нуждаются в ремонте в первую очередь. Также оценивают, насколько целесообразно проводить восстановительные работы. Затем составляют проектную документацию для реконструкции автодороги.

Если предстоит расширить существующую трассу, определяют, будет ли проводится расширение только в одну сторону или в обе. От этого зависит объем подготовительных мероприятий, поскольку перед проведением работ необходимо демонтировать все мешающие строительству объекты: как природные, так и искусственно созданные.

Сначала проводятся земляные работы, при помощи строительной техники удаляют предусмотренный проектом слой грунта. Затем формируется и утрамбовывается песчаная подушка, после чего сверху укладывается несколько слоев разнофракционного щебня.

Весь ремонтируемый участок покрывают битумной мастикой. После этого укладывают асфальт, финальный слой которого утрамбовывается катками. На завершающем этапе устанавливают ограждения и наносят дорожную разметку.

Реконструкция автомобильной дороги – длительное мероприятие, требующее значительных финансовых затрат и рано или поздно проводимое на всех без исключения автодорогах. Благодаря своевременным ремонтным работам продлевается срок эксплуатации дорожного полотна, что позволяет отсрочить его реконструкцию. Однако со временем масштабные работы все равно необходимо выполнять.

Современные технологии в строительстве и реконструкции дорог

Материалы, способы их обработки и укладки, повышающие устойчивость дорожного покрытия к негативным воздействиям окружающей среды, подбираются методом проб и ошибок. Большая их часть, используемая при строительстве и реконструкции российских автомобильных дорог, ранее хорошо зарекомендовала себя в зарубежных странах.

Приведем несколько технологий, которые начали применять в России, что позволило заметно улучшить качество дорог:

• Использование изоляционных материалов для нижних слоев дорожного покрытия предотвращает вымывание его слоев грунтовыми водами, проседание крупных фракций, таяние нижних слоев в условиях вечной мерзлоты.
• Благодаря сетчатым армирующим материалам равномерно распределяется нагрузка в верхних слоях и фиксируются фракции природных заполнителей.
• С помощью полимерных добавок в битум повышают его адгезионные свойства и, соответственно, прочность покрытия, устойчивость к перепадам температуры, давлению шин.
• Машина-перегружатель возвращает средние показатели асфальтовой смеси, пропуская ее через себя. При перевозке остывают наружные слои, тряска приводит к расслаиванию фракций, во время промежуточной установки смесь прогревается и перемешивается.

Использование современных технологий не только сохраняет внешний вид покрытия, но и увеличивает его долговечность и устойчивость к высоким нагрузкам. Эти требования регламентированы и в ГОСТах. Однако инновационные технологии не используются массово при строительстве и реконструкции автомобильных дорог, поскольку их применение повышает стоимость работ.

В то время как в закупках для государственных и муниципальных нужд чаще всего побеждают исполнители, предлагающие более низкую стоимость контракта. Исключения встречаются при работе со значимыми дорогами, когда приоритет отдается высокому качеству результата.

Причины износа автомобильных дорог

В сфере дорожного строительства хватает проблем: взятки, откаты, нарушение технологий и требований к качеству дорожного строительства, нехватка денежных средств. В связи с этим покрытие автомобильных дорог разрушается спустя непродолжительное время.

Чаще всего при строительстве и реконструкции автомобильных дорог в России встречаются следующие нарушения:

• Не обеспечивается отвод воды с подложки.
• Применяемые материалы (доломит вместо гранитного щебня) рассчитаны на требуемую нагрузку, но при этом не обладают водоупорными свойствами. Доломит размывается в течение пары лет после строительства дорожного полотна.
• При строительстве и реконструкции автомобильных дорог используется дешевый низкокачественный асфальт типа В-2, больше подходящий для пешеходных дорожек.
• Промежуточный слой асфальта перед укладкой последующего не промывается специальными средствами.

Кроме того, качество автомобильных дорог страдает из-за нюансов российского бюджетного процесса. Сам контракт и финансовые средства на его исполнение подрядчики получают не весной, а осенью. Подготовительный этап строительства или реконструкции проводится осенью, а непосредственные работы приходятся на зимний период.

В связи с этим асфальт для укладки дорожного полотна используется не горячий, как положено, а чуть теплый, при этом сама укладка производится зачастую в снежную погоду при минусовой температуре воздуха. К тому же контракт должен быть завершен в год выделения средств, то есть отложить его исполнение до улучшения погодных условий не получится.

Дорожное покрытие также разрушается из-за перегруженных транспортных средств, используемых перевозчиками. Согласно статистике Росавтодора, около 27 % грузового транспорта нарушает допустимые весовые параметры перевозимых грузов. Тяжелые грузовые автомобили составляют примерно 3 % от всего транспорта на дорогах, нарушает весовые нормы – 1 %.

Но этот процент наносит дорожному покрытию ущерб ежегодно на 2,6 трлн рублей. Один грузовой автомобиль массой 12 тонн воздействует на дорогу как 50 тысяч легковых транспортных средств. При этом если перевес составляет 50 %, то разрушающее воздействие возрастает в пять раз.

10 стран с самыми лучшими автомобильными трассами.

Германия

Германия замыкает десятку лидеров. Это объясняется возрастом немецких автобанов, который по большей части превышает 30 лет. С этого года немцы при проверке качества автомобильных дорог используют технологию лазерного сканирования.

Финляндия

В Финляндии в зимний период температура воздуха опускается до -40 °С, поэтому поддерживать дороги в надлежащем состоянии достаточно сложно. Финны выявляют скрытые дефекты, негативно влияющие на дорожное покрытие, с помощью тепловизионных камер.

Гонконг

В стране отлично развита инфраструктура, в том числе транспортная. На строительство, реконструкцию и поддержание качества дорожного покрытия ежегодно тратятся значительные средства, поскольку, по мнению правительства, развитая транспортная среда привлекает в регион инвесторов.

Австрия

Австрийские дорожные службы сталкиваются с проблемами в строительстве и реконструкции автомобильных дорог из-за высокогорных альпийских участков трасс, разрушающихся быстрее прочих. В то же время дорожные мероприятия проводятся качественно, что обеспечивает Австрии седьмое место в рейтинге.

Швейцария

В Швейцарии качество дорожного покрытия поддерживается за счет введения платы за пользование трассами. Любой, въезжающий в страну, обязан купить специальную виньетку. При проезде через некоторые туннели взимается дополнительная плата, поскольку на содержание таких участков дорог требуется больше финансовых средств.

Оман

Оман входит в пятерку лидеров по качеству автомобильных дорог. Государство уже несколько десятилетий не жалеет средств на его поддержание, а также на строительство новых и реконструкцию старых.

Португалия

Четверть века назад Португалия не могла похвастаться качественными дорогами. Но на сегодняшний день отличное покрытие обеспечено не только на дорогах национального значения, но и в небольших населенных пунктах.

Сингапур

Сингапур – одна из самых развитых стран мира. Это касается также строительства и реконструкции автомобильных дорог, на которые выделяются значительные финансовые средства. Несмотря на то, что движение в регионе очень интенсивное, качество дорожного покрытия поддерживается на высочайшем уровне.

ОАЭ

Строительство и реконструкция автомобильных дорог в ОАЭ выполняются по немецким технологиям. К тому же почти все автомагистрали освещаются в темное время суток. К проектированию многоуровневых круговых развязок государство привлекает инженеров со всего мира.

Франция

Первое место в рейтинге стран с лучшими автотрассами занимает Франция. Они отличаются прекрасным дорожным покрытием, освещенностью в темное время суток, наличием многочисленных станций техобслуживания. При этом, по мнению экспертов, и платные, и бесплатные французские дороги одинаково качественные.

Уровень и качество жизни населения страны во многом зависит от состояния автомобильных дорог. От того, насколько они безопасны, доступны и комфортны для передвижения, зависит выбор транспорта для людей, например, отправляющихся в путешествие или поставляющих в регионы продукцию.

Один выбирает между личным автомобилем, поездом и самолетом, другой – вид транспорта для доставки товаров потребителям. Однако в ряде случаев у людей нет выбора, поскольку в некоторые отдаленные населенные пункты дороги не проложены.

В европейских странах значение имеет протяженность дорог, в России более важна доступность населенных пунктов. В случае недостаточного охвата возникают сложности координации между субъектами. При максимальном охвате территории страны всеми видами транспорта поддерживать качество и уровень населения намного проще. Многообразие транспорта повышает конкуренцию и снижает плату за проезд по автомобильным дорогам.

Таким образом, важно использовать передовой опыт зарубежных стран и российских компаний в строительстве и реконструкции автомобильных дорог, максимально охватывать населенные пункты, увеличивая их транспортную доступность.

Чтобы изменить представление о России как о стране, в которой нет нормального дорожного сообщения, необходимо при строительстве и реконструкции автомобильных дорог использовать высококачественные материалы, оборудование и технику, внедрять современные строительные технологии, повышая тем самым качество дорожного покрытия и прилегающей инфраструктуры.