Как строят американские дороги? Как делают бетонную дорогу в америке.
Дороги — неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам — наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.
Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными «хвостами» не продавливают дороги.
(Всего 41 фото)
Спонсор поста: В Америке действительно делают неплохие дороги, а еще там делают отличную американскую мебель . Которую можно купить на сайте наших партнеров mebeel.ru.
2. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост - продолжение тематического рассказа о дорожной системе.
3. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.
4. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае - TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).
5. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.
6. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.
7. 6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.
8. 7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение.
Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты .
9. Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.
10. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок.
После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.
11. Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом - так вот, это фейк, под асфальтом - бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.
12. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего - его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия - его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.
13. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.
14. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.
15. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами, где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.
16. Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных "пипок" наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.
17. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.
18. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.
19. Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.
20. Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.
21. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция - а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой.
22. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.
23. Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли - это вода. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.
24. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.
25. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры - между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами - чуть выше середины стяжки.
26. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности - арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.
27. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.
28. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) - 0.85%.
29. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку - появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь - очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга.
30. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами.
31. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.
32. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей - чаще всего бетон кутают целлофаном.
33. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность - это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.
34. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест - покрытие придется демонтировать и перезалить.
35. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе - 30 см, более мелких шоссе - 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона - появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины - бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.
36. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.
37. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану - под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.
38. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта - 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса - в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.
39. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.
40. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:
— в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
— после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
— в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках «сдавался» поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
— к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня — 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.
41. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.
Ну а в следующий раз я затрону тему асфальтобетона, и расскажу почему DOT так не любит асфальт.
Укладка асфальтобетонного покрытия насчитывает не так много методов, но они существенно различаются. Европейский (в том числе и российский) вариант, как и американский, обладает своими особенностями, которые лучше подходят под определенные регионы. Регион берется во внимание из-за климата, который оказывает существенное влияние на поверхность. И именно из-за внешних условий способы не сходятся. Чем же отличаются эти два варианта и что можно было бы перенять в российских реалиях - в нашей статье.
Европейский метод укладки
Европейский метод укладки асфальтового покрытия использовался более ста лет назад и являлся довольно надежным. Такая техника применяется для строительства новых дорог России и на данный момент. Можно ли сказать о том, что именно старый метод является причиной , о которых уже известно всем? Пока что сложно ответить на этот вопрос. На строительство дорог влияет множество различных факторов, которые нельзя игнорировать, поэтому все скидывать на архаичность методов не стоит.
Принцип работы довольно прост и, наверняка, каждый из нас уже наблюдал его на улице. Как правило, в России укладкой дорог занимаются летом, так как в большинстве регионов все-таки холодный климат. При процессе из самосвала подается смесь в асфальтоукладчик. После этого она отправляется в специальный распределитель, который называется шнековой камерой, и ровно распространяется по поверхности. После укладки смесь утрамбовывается сперва брусом, затем уже виброплитой. Таким образом, с помощью этой технологии можно добиться уплотнения асфальтобетонной смеси, что сказывается на в целом.
На строительство дорог влияет множество различных факторов, которые нельзя игнорировать, поэтому все скидывать на архаичность методов не стоит.
Американский метод укладки
В Америке сороковых годов наступило время, когда необходимо было выстроить большое количество дорог за довольно короткие сроки. Даже короткий срок не позволил американцам отнестись к работе небрежно, но за счет потери качества успеть выполнить план. Ученые США подошли к вопросу серьезно и изобрели несколько новую технологию строительства дорог, которая держала на высоком уровне, но серьезно ускоряла процесс работы. Казалось бы, ничего абсолютно нового они не внесли, но результаты это дало большие.
Принцип столь успешного новшества заключался в большем количестве техники, используемой для строительства одной дороги. Дополнительная техника, серьезно ускоряющая процесс работы, располагалась при укладке между асфальтоукладчиком и самосвалом. Со временем сложилось три американских метода укладки асфальтового покрытия:
- асфальтобетонная смесь поступает из самосвала в бункер. Далее смесь проходит через ленту мобильного транспортера и только потом оказывается в бункере укладчика;
- из смесь подается сразу в продольный валик, после чего подборником она передается в бункер укладчика;
- метод схожий со вторым, в котором смесь идет в валик, но сразу после валика она оказывается в бункере укладчика.
Важно заметить, что при всех трех методах асфальтобетонная смесь подается без перерыва. Фирмы-производители специализированных машин по укладке дорог добавляют в свою технику дополнительные устройства, которые тщательно перемешивают смесь. Для того, чтобы добиться высокого качества дорог, важно подходить к проблеме с самого начала, и они это понимают. Такая техника позволяет сразу же избавиться от комков, которые неизбежно образуются в процессе. Помимо этого, техника способна выравнивать температуру смеси и делать ее невосприимчивой к сегрегации.
Ученые США подошли к вопросу серьезно и изобрели несколько новую технологию строительства дорог, которая держала качество дорог в Америке на высоком уровне, но серьезно ускоряла процесс работы.
Данная технология укладки асфальта действительно помогла строительству Америки когда-то, и она остается актуальной по сей день. Скорость работы при таком способе возрастает от двух до десяти раз, что очень значительно. При огромных объемах работы, данный метод незаменим. Кроме этого, американская техника действительно сильно влияет на качество укладки. Правильная температура и отсутствие комков не только делает покрытие ровным, но и повышает срок службы. Такое покрытие вряд ли придется переделывать через несколько месяцев или заделывать в нем дыры кирпичами. По сравнению с европейским методом, американский экономичнее. Доступная техника быстро окупается, и это при том, что она далеко не самого низкого качества.
Европейские и американские асфальтоукладчики
Как уже говорилось ранее, уровень техники для укладки асфальта играет очень большую роль в строительстве дорог. Между американским и европейским асфальтоукладчиком присутствуют существенные отличия, которые подчеркивают направленность техники. направлена на высокую скорость работы, что отлично помогает при коротких сроках. Европейская же техника обладает большей шириной укладки. Ширина укладки мало сказывается на быстроте строительства, так как американские машины все-таки производительнее. Производительность немало влияет на такой фактор, как скорость. Тем более, практика показывает, что ширина укладки редко оказывается самой важной, поэтому, как правило, намного полезнее иметь производительную и активную технику. С помощью американских методов можно выполнять большие объемы задач беспрерывно и делать это достаточно долго.
Во время укладки асфальтового покрытия с помощью европейской техники нередко возникают неровности. От части, это связано с тем, что производители не предусмотрели дополнительных систем, которые будут убирать комки и поддерживать необходимую температуру. Но по большей части, все проблема именно технологическая. Европейская техника не всегда двигается равномерно и периодически меняет свою скорость, что создает риск создания заметного шва или смещение уровня поверхности. Кроме этого, машины останавливаются, что тоже может сказаться на асфальте. Во время движения техника сильно нагревается и из-за отсутствия контроля температуры нагревается и асфальт. Изменение температуры в ходе работы отрицательно сказывается на строительстве.
Американская техника направлена на высокую скорость работы, что отлично помогает при коротких сроках. Европейская же техника обладает большей шириной укладки.
Европейский метод в российских условиях
Плохое состояние автомобильных дорог в России – это, к сожалению, не миф. Огромная заселенная территория требует активного строительства, и государство старается это осуществлять. Но, как можно заметить по некоторым городам, это не всегда им удается.
В первую очередь, стоит поучиться у Америки в плане качества. Качество дорог – излюбленная тема для шуток среди граждан Российской Федерации. Закупка самой дешевой техники не очень хорошо сказывается на долгосрочности дорог, поэтому, со временем, снова приходится искать деньги на ремонт. Кроме этого, страдает и скорость постройки. Нередко можно увидеть забавные картины того, как асфальт укладывается прямо на траву или снег. По большей части, строительство дорог на фото, где укладка производится вокруг машины или поверх травы - это все шутки, но часто бывает, что странные поступки строителей все равно приходится наблюдать со стороны. Едва ли такая дорога может считаться полноценной. Но, порой, сроки вынуждают создавать не самые надежные покрытия.
Можно долго рассуждать и думать, почему же так получается, что в Европе с дорогами все не так плохо, а в России, несмотря на использование того же проверенного временем метода, строительство дорог осуществляется не очень качественно. Но одно можно сказать точно – к проблеме нужно подходить комплексно и искать истоки проблемы с самых первых ступеней данной сферы.
Нередко можно увидеть забавные картины того, как асфальт укладывается прямо на траву или снег.
Таким образом, можно сделать вывод, что строительство дорог до сих пор не нашло идеального метода, хотя американский и является более эффективным. Впрочем, даже с этим некоторые могут поспорить. Но точно можно сказать одно – технологиям есть куда развиваться, и, возможно, уже в ближайшее время появится нечто принципиально новое, что позволит вывести строительство дорог на другой уровень.
Видео о том, как кладут асфальт в США
Да к тому же еще и долговечны. А секрет здесь прост: американские скоростные автотрассы, как, впрочем, и большинство локальных дорог разных категорий - внимание! - бетонные. И, в отличие от европейских, рассчитаны на куда большие нагрузки и пропускную способность.
Бурно развивающийся Китай выбрал именно американскую вариант прокладки скоростных магистралей и за последние пятнадцать лет «настругал» их аж более 70 000 км. А в России федеральных автотрасс всего 50 800 км и вовсе не американского качества.
Кстати сказать, у нас первым строителем прочных, долговечных, рассчитанных на большие весовые и скоростные нагрузки бетонных автомагистралей был печально приснопамятный Берия, когда занимался с новейшими зенитными ракетами. Так что еще в 1955 году на расстоянии 50 и 100 км от столицы появились так называемые Большое и Малое бетонные кольца с двумя полосами движения. Эти бетонки из плит в два наката заливались на месте и, как свидетельствует молва, прораб в каждую плиту замуровал свои ФИО и дату заливки - Лаврентий Павлович обеспечил ответственность прорабов на долгие годы вперед. И действительно, кольца эти служат и по сей день - лишь лет десять назад в тех местах, где они поизносились, их стали покрывать асфальтом, . Но вернемся на дороги Америки…
ТРАССА I 75
Итак, катимся по межштатному хайвею I 75. Он тянется сюда, во Флориду, от Канады, а мы «ударили» по его заключительному отрезку в 150 миль от города Сарасота до Форта Майерс вдоль берега Мексиканского залива. И на практике выясняем, что собой представляют дорожные стандарты США для автотрасс.
Ровнейшая бетонная лента в две полосы упруго рассекает равнинный флоридский пейзаж с лесочками, многочисленными болотцами-озерцами, то и дело выбегая к морскому побережью, забираясь на подъездные эстакады к мостам над заливами мимо населенных пунктов. Встречные две полосы разделены или зеленой полосой или бетонным разделителем, но подходят друг другу не ближе десяти метров. Максимальная скорость на хайвеях - от 100 до 130 км/ч, минимальная - 60-80 км/ч. Минимальная ширина левой обочины - 3 м (на нее заезжать не разрешается ни при каких обстоятельствах), правой - 6 м. С тем, чтобы обеспечить наиболее безопасный съезд с холмов, максимальный угол подъемов и спусков - 6%, максимальная нагрузка - 36 т. Конечно же, нет перекрестков, пересечения с другими автотрассами - скоростные, но не в виде петель с разворотами на 90 или 180 градусов. Просто вдоль хайвея проложен боковой дублер, с которого можно на него въехать или съехать на второстепенную дорогу или улицы встречающихся по пути населенных пунктов.
РЕМОНТ НА СКОРОСТЬ НЕ ВЛИЯЕТ
Попадаются и ремонтируемые участки - они на хайвейях огораживаются бордюрами и пластиковыми конусами, при чем скоростной режим и на суженном участке трассы не меняется! Специальная разметка выполняется из временных рельефных «наклеек» с катафотами, хорошо видных в свете фар - к моему удивлению, ремонтные зоны специальным образом не освещают, а ночью водитель может рассчитывать только на свои головные огни. С непривычки я ночью все же наскочил на такие конусы.
ТЕХНОЛОГИЯ УСПЕХА
А сама трасса уложена в виде сложного «гамбургера». Сначала под нее выбирают около метра грунта. Потом послойно с трамбовкой отсыпают подушку из гравия, песка и глины, поливают водой и раствором хлорида кальция или известковым раствором. Затем снова рыхлят и опять трамбуют. В результате получается подушка, которая удерживает в себе постоянный процент воды и в при эксплуатации дороги не проседает. На следующем этапе укладывается двойной слой плотного асфальта толщиной в 5−7см - тем самым, во-первых, готовится ровная поверхность для укладки бетона. А во-вторых, он служит гидроизоляцией и не позволяет воде затечь под бетон через термические швы. После этого укладывается арматурная сетка и бетоноукладчик заливает этот участок дороги 30-сантиметровым слоем бетона от одного термического шва до другого - бетон должен быть монолитным. Полную прочность он обретет только через 28 дней, но такая автотрасса будет служить без капремонта гарантировано 25 лет, а на практике - 30-40 лет. .
А ТЫ НЕ ВОРУЙ!
Почему я уделил столько места технологии строительства бетонных автодорог в США? Не потому, что они хороши, а оттого что вспомнил о традиционных - еще времен развитого социализма - злоупотреблениях, . Ведь в наши дни, как известно из криминальной хроники, они достигли размеров, сравнимых по размаху лишь с протяженностью российской дорожной сети! Так что прежде чем потратить миллиарды рублей и начать массовое строительство отличных бетонных дорог - сложных, и потому так располагающих к воровству, - придется сначала искоренить воров хотя бы в этой отрасли хозяйства. И как тут еще разок не вспомнить Лаврентия Павловича!
Опыт американских дорожников перенимают Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. Главная причина - такие бетонные дороги долговечны (30-40 лет) и при этом расходы на их содержание минимальны.
СТРОИТЬ ДОРОГИ - ВЫГОДНО
При этом строить такие дороги - крайне выгодно. Судите сами. С каждого галлона (4л) бензина, уплаченных американцем на бензоколонке, 2,5 цента отправляются в Федеральный дорожный фонд, пополняя его ежегодно на десятки млрд. долларов. Кроме того, он наполняется еще и налогами на автомобили, дорожными сборами, частными инвестициями и продажами ценных бумаг. То есть автотрассы с помощью этого фонда стали выгодным государственным коммерческим предприятием.
По американским автодорогам перевозят больше грузов (более чем на $6 мрлд.), чем по ж/д - это выгодней. По экспертным оценкам, стоимость автотранспортной инфраструктуры США превышает два трлн. долларов - это больше 15% стоимости всех производственных активов страны!
КАЖДЫЙ ДОЛЛАР ДАЕТ ДВА
При этом каждый миллиард долларов, вложенный в развитие автотранспортной инфраструктуры США, приводит и к созданию 35 000 рабочих мест (сейчас в американском дорожном строительстве занято более 300 000 человек), а еще позволяет избежать более 1500 смертей и 50 000 ранений в ДТП. Наконец, как подсчитали экономисты, каждый доллар, вложенный в США в дорожное строительство, за последние сорок лет позволил сохранить два доллара - за счет экономии средств в здравоохранении и страховании, снижения безработицы и увеличения производительности труда.
АМЕРИКАНСКОЕ БЕЗДОРОЖЬЕ
Понятно, что США не родились с дорожной, как любят говорить американцы, «серебряной ложкой во рту»: в 1901 году там было всего 1200 км дорог с твердым покрытием из плит, кирпича и асфальта (в России к концу 19-го века числилось 10 000 км дорог с покрытием - щебнем, гравием или с булыжной мостовой). Да и автомобили были редкой роскошью - американцы для ближних поездок пользовались лошадьми, для дальних - поездами. Все изменилось после того, как Форд в 1908 году запустил первый в мире автомобильный конвейер, с которого начали сходить миллионными тиражами массовые автомобили для «среднего американца», и пересадил Америку на колеса.
ДИКИЙ, ДИКИЙ ЗАПАД
И далее янки рванули семимильными шагами, но бессистемно: новые дороги прокладывались по инициативе и желанию-хотению бизнесменов, договаривавшихся с властями штатов или городов, они часто пересекались, дублировали друг друга и была весьма разными по качеству. Тем не менее, к началу 20-х годов прошлого столетия автомагистралей настроили уже более 250 000 км! В общем, дорожное строительство развивалось в контексте стихийного рынка эпохи Дикого Запада (как и весь американский капитализм в те времена), создавая новые проблемы для нарастающей волны всеобщей автомобилизации страны. И по причине этой очевидной необходимости, к концу 30-х годов администрация США впервые разработала план создания федеральной системы скоростных автодорог. Первая американская «бетонка» была построена в 1930-м в штате Индиана.
РУЗВЕЛЬТУ - СЛАВА!
Рассказывают, что великий американский президент Рузвельт нарисовал на карте страны три главных маршрута автотрасс, пересекавших ее с запада на восток и три с севера ню юг (как тут не вспомнить Николая I, собственноручно прочертившего на карте трассу николаевской ж/д от Санкт-Петербурга до Москвы с загогулиной посредине в том месте, где разместился монарший палец). По распоряжению Рузвельта, Бюро общественных дорог должно было немедленно приступить к сооружению этих автотрасс - тем самым президент не только облегчил участь сотен тысяч безработных, выброшенных на улицу Великой депрессией, но и заложил дорожный каркас для нового «мотора» американской экономики.
, Китая - 1800, США - 6400. При этом площадь РФ - 17,1, Китая - 9,6, США −9,4 млн. кв. км. Делайте выводы.
ГЕРМАНСКИЙ ОПЫТ В ИНТЕРЕСАХ США
По поручению Рузвельта, практическим реформатором американских автотрасс стал Томас Макдональд, которого весьма заинтересовали германские автобаны - бетонные, с разделительными элементами, с ограниченным количеством четко размеченных съездов и въездов. В 1941-м в США был принят Закон о федеральных хайвеях - сети 4-полосных автотрасс длиной в 43 000 км, доступных для всех штатов. Однако вступление США во вторую мировую войну затормозило воплощение этого плана в жизнь. Лишь в1947 году созданный Рузвельтом Национальный комитет по межрегиональным автотрассам уже после его смерти начал строительство сети хайвеев протяженностью в 63 000 км стоимостью $23 млрд. Но проблемы с финансированием проекта привело к тому, что строительство трасс шло ни шатко, ни валко.
КАК КОРЕЯ АМЕРИКЕ ПОМОГЛА
Но в 1950-м США затеяли военную авантюру в Корее и дорожное строительство приобрело стратегическое значение, на него впервые в истории страны федеральное правительство выделило в 1952-м $25 млрд., а половину дальнейших расходов должны были взять на себя штаты. Уже через год было введено в строй более 10 000 км новых автотрасс.
Генарал Эйзенхауэр, сменивший в 1953 году в Белом доме милитариста Трумена, проявил себя как поборник расширенного дорожного строительства. Полагают, что и на него в годы войны произвели большое впечатление стратегические бетонные немецкие автобаны, проложенные Гитлером. (Восточный конец одного из них - в бывшей Восточной Пруссии, а ныне в Калиниградской области, частично эксплуатируется до сих пор, а две половинки монументального бетонного моста этого автобана через реку Прегель решили разобрать совсем недавно).
ИМЕНИ ЭЙЗЕНХАУЭРА
По настоянию Эйзенхауэра, в 1956 году был принят специальный закон, учредивший Федеральный дорожный фонд для сбора средств для поддержки и развития федеральных автотрасс, окончательно оформивший карту основных хайвеев США, требования к их конструкции, толщине бетонного покрытия, дизайну дорожных знаков, утвердивший 12-летний бюджет их строительства. Он был увеличен на $25 млрд., из которых 90% выделяло федеральное правительство. В знак особого вклада генерала-президента, Джордж Буш-старший, пребывая в Белом доме, подписал закон, по которому эта сеть скоростных бетонных автотрасс стала Национальной системой хайвеев имени Эйзенхауэра.
ГДЕ ДУРАКОВ БОЛЬШЕ
…Зачем весь этот разговор об американских хайвеях? А затем, что он поучителен и для нас, живуших на российских просторах, в огромной стране, исторически и беспросветно страдающей от бездорожья. Дураков, видимо, в США меньше, чем у нас (хотя и там их хватает) - ведь сообразили, что с дорогами все должно быть в полном порядке. Вот и выходит, что для процветания нашей отчизны лучше всерьез , урезав, к примеру, затраты на прокладку новых космические трасс. Отличные земные автодороги вполне достойны стать гордостью нации и национальной идеей…
21 сентября исполнилось 260 лет со дня рождения шотландского инженера Джона Лоудона МакАдама. Ровно 200 лет назад он написал «Заметки о современной системе дорожного строительства». Как ни удивительно, но основные принципы актуальны по сей день.
Взято с сайта kolesa.ru
Изданная в 1816 году книга рассказывала, что основание дороги должно быть выложено из крупных камней, а поверх них нанесено несколько слоёв гравийной крошки, залитой гудроном. Для сцепления слоёв между собой их надлежит утрамбовывать катком, а размер гравийной крошки должен уменьшаться от нижнего слоя к верхнему. Полотно дороги необходимо приподнять над уровнем земли, а профиль полотна сделать выпуклым – чтобы дождевая вода стекала на обочины.
На самом деле, подобные методики пробовали разрабатывать и применять и до МакАдама, но он был первым, кто привёл всю совокупность знаний к стройной теории и придал ей мощный практический импульс. В 1828 году в Великобритании ввели катки для укатки щебня (паровые катки появятся гораздо позже, в 1859-м) – за год до этого МакАдам был назначен главным инспектором дорог Великобритании. Впоследствии он стал также главным инженером Великобритании, его теория довольно быстро стала общепризнанной во всех развитых странах, а тут подоспел и старт автомобильной эры. В честь юбилея издания столь знаковой для современных автомобилистов книги мы решили собрать в одном материале интересные факты о том, как сейчас строятся дороги в разных странах мира. Итак, что же мы видим спустя 200 лет?
США
В Северной Америке все дороги делятся по значимости на группы, и нам особенно интересны две высшие – Interstate Highways (обозначаются индексом I) и US Highways (US), так называемые хайвеи (самые скоростные из них называют также фривеи), по-нашему магистрали. Все магистрали в США делаются из бетона, и даже если встречается асфальтовое покрытие, оно временное – в Штатах «бетонку» покрывают асфальтом, чтобы оттянуть срок капитального ремонта.
На подобную хитрость пускаются неспроста – капитальный ремонт бетонного хайвея идентичен возведению нового, но с добавлением работ по демонтажу старой трассы. Бетон сложно ремонтировать и сложно укладывать – если асфальтовое полотно готово к использованию через 8 часов, то бетон обретает конечную прочность только спустя 28 дней, а на открытие бетонной дороги требуется несколько месяцев непрерывных работ. Зачем такие сложности?
По хайвеям идёт максимальный поток автомобилей и грузов, а бетон прочен, долговечен и устойчив к высоким нагрузкам, возникающим из-за перевеса грузовиков. Гарантийный срок эксплуатации бетонного хайвея – 25 лет, но на практике они служат по 30-40 лет, а расходы на содержание трассы сводятся к минимуму. До сих пор встречаются участки, запущенные в эксплуатацию в 1960-х и находящиеся в отличном состоянии.
В процессе строительства под будущей трассой выбирают метр грунта, в получившуюся траншею послойно укладывают и трамбуют подушку из гравия, песка и глины, потом поливают её известковым раствором или раствором хлорида кальция, рыхлят и заново трамбуют. В результате подушка способна практически вечно удерживать в себе постоянный процент влаги, а значит – не проседать и не вспухать. Дальше на подушку укладывают два слоя асфальта общей толщиной в 5-7 см, но асфальт в этом случае – лишь ровная площадка для слоя бетона, а также гидроизоляция, не позволяющая воде затекать под бетонное полотно через термические швы, которые соединяют фрагменты полотна между собой. На асфальт укладывается арматурная сетка, которую бетоноукладчик заливает слоем бетона в 30 см от одного термического шва до другого, чтобы получить монолитное полотно. А потом следует почти месяц ожидания, пока бетон «встанет».
При капитальном ремонте трассу не перекрывают, а делают временные дублёры из асфальта на обочинах или же сначала ремонтируют одну сторону трассы, а потом вторую, но строго соблюдая при этом правило – пропускная способность не должна снизиться более чем на 30%. Ремонтные зоны отгораживаются бордюрами, обозначаются знаками, конусами и постоянно обновляемыми информационными щитами, а временные дублёры снабжаются разметкой из выпуклых светящихся в темноте фишек. Штрафы за несоблюдение ПДД в зонах ремонта удвоены, особенно строго карается нарушение скоростного режима.
Готовый хайвей включает не менее двух полос в каждом направлении, встречные полосы имеют конструктивный разделитель и не подходят друг к другу ближе 10 метров. Правая обочина имеет ширину не менее 6 метров, левая (да, есть и такая, однако съезжать на неё запрещается) – минимум 3 метра. По требованиям безопасности максимальный угол подъёмов и спусков на хайвее составляет 6%, максимальная нагрузка – 36 тонн. Привычных нам круговых или петлевых развязок нет, есть дублёры для съезда на второстепенные дороги. Ограничение скорости на хайвеях: минимальная 30-40 миль/ч (60-80 км/ч), максимальная 60-80 миль/ч (100-130 км/ч).
Строительство дорог в США – выгодный государственный бизнес. Федеральный дорожный фонд наполняется налогами на авто, дорожными сборами, частными инвестициями, продажей акций, а также через продажу топлива – в фонд уходит 2,5 цента с каждого галлона (4 литра) бензина, залитого в бак автомобиля. Одна эта последняя статья приносит фонду десятки миллиардов долларов ежегодно.
По автодорогам перевозят на 6 млрд долларов в год больше грузов, чем по железнодорожным – так выгоднее. Вся автотранспортная инфраструктура по стоимости оценивается в сумму, превышающую два триллиона долларов – это более чем 15% от стоимости всех производственных активов США. На сегодняшний день в автотранспортной инфраструктуре США занято более 300 000 человек, а каждый вложенный в неё миллиард долларов даёт ещё 35 000 рабочих мест, а также позволяет избежать более 1 500 смертельных исходов и 50 000 ранений в ДТП. За последние 40 лет каждый вложенный в строительство дорог доллар позволил сэкономить два – на средствах здравоохранения, страхования, снабжения безработицы и увеличения производительности труда.
Великобритания
Постепенно американский опыт строительства «бетонок» мигрирует в Австралию, Азию и Европу. В начале 2016 года в Шотландии, на родине Джона МакАдама, ввели в эксплуатацию два мобильных бетонных завода, производительностью соответственно 90 и 140 кубических метров бетона в час. У этих заводов красивые названия, Mobile Master-100 Lion и Mobile Master-150 Elephant, и колёсное шасси, которое позволяет им перемещаться с одной площадки а другую, постоянно снабжая стройку бетоном. Это особенно важно, ведь «Лев» и «Слон» сооружают транспортный маршрут в проекте Aberdeen Western Peripheral Route, который предусматривает 58 километров новой магистрали, 40 км объездных путей, 30 км съездов, два моста через реки Ди и Дон и ещё порядка 100 структур и объектов.
В Великобритании около 344 000 километров дорог с твёрдым покрытием, и на данный момент большинство из них асфальтовые. В качестве более традиционного и привычного нам варианта дорожного строительства рассмотрим устройство улиц в городах Англии. Пусть это будет Лондон, хотя путешественники рассказывают, что качество дорог в Англии везде более-менее одинаковое. Покрытие улиц асфальтовое, и оно подвергается тривиальным ямочным и косметическим ремонтам, но не в тот момент, когда дорога приходит в негодность, а через определённые промежутки времени – то есть просто по плану.
Англия – одно из самых дождливых мест на Земле, но, как ни странно, невозможно даже представить, чтобы асфальт городских улиц здесь разрушился после дождя. Английский асфальт весьма долговечен, хотя в большинстве случаев, в силу мягкости климата, и не подвержен сильным морозам. Если появляется ямка, сотрудники обводят её красным мелом и сразу вслед за этим укатывают в неё новый асфальт. На ограниченной площади может быть много заплаток, но все они идеально (и надолго) «вписаны» в полотно дороги.
Ещё одна особенность английских дорог – поперечный уклон. Он есть всегда, потому что это простой способ обеспечить сток воды. Стекая с полотна, вода достигает бордюра, а оттуда попадает в ливневый отвод. Листья и прочий мусор остаются у бордюра, откуда сгребаются уборочной машиной.
Заслуживает внимания и инфраструктура улиц. Как говорится, невероятно, но факт – автобусные остановки установлены стеклом к проезжей части, чтобы пассажиры были защищены от пыли и брызг. На широких улицах обязательны островки безопасности для пешеходов, огороженные забором. На пешеходных переходах, в зоне выхода на проезжую часть, уложена специальная плитка с противоскользящим покрытием. А сами пешеходные переходы для автомобилистов обозначаются двумя оранжевыми фонарями на полосатых столбах – их хорошо видно и днём, и ночью.
Германия
Перенесёмся в Германию, известную своими автобанами. Покрытием автобана может быть как асфальт, так и бетон. Но под этим верхним слоем – многослойная прессованная «подушка», по структуре сходная с американской и имеющая глубину до двух метров.
При строительстве бетонного автобана дорогу накрывают специальной плёнкой, защищающей высыхающий бетон от солнца и осадков. В случае дождя при создании асфальтовой дороги строители просто останавливают работы до полного высыхания участка.
Все дороги имеют гарантийный период эксплуатации, и в течение этого срока все отклонения от норм автодорожные компании устраняют за свой счёт. Ямочный ремонт тут не в ходу – целиком меряется сразу большой участок дороги, потому что любые неточности, ошибки и дальнейшие разрушения полотна чреваты огромными судебными исками.
Значительная часть современных дорог Германии построена ещё во времена Третьего рейха и рассчитана на движение колонн тяжёлой военной техники, поэтому эти дороги до сих пор успешно справляются с огромным трафиком грузовых автомобилей. А первому немецкому автобану, до сих пор находящемуся в эксплуатации, уже больше 80 лет.
Финляндия
Финляндия, наряду с ОАЭ, Францией, упомянутой Германией и ещё рядом европейских стран, регулярно входит в десятку стран с лучшими дорогами, несмотря на суровый климат. Здесь также много внимания уделяют многослойной трамбованной подушке, служащей основой будущей дороге.
Финны научились строить дороги даже на нестабильных грунтах – в подложку из торфа или глины вводятся специальные стабилизирующие добавки. В этой скандинавской стране в стабильном состоянии поддерживают даже грунтовые дороги.
Хельсинки был одним из первых мест в мире, где появились подогреваемые тротуары, сохраняющиеся сухими в зимнее время – впервые на такое в финской столице решились в 1998 году. С годами дорожно-строительный опыт развитых стран пришёл к тому, что подогревать полотно зачастую куда выгоднее, чем посыпать реагентами, и к настоящему моменту подогреваемые тротуары, остановки, ж/д-платформы и автодороги, помимо Финляндии и других стран Скандинавии, есть в США, Канаде, даже в России (впрочем, экспериментальную площадку с подогреваемым тротуаром у мэрии Москвы, запущенную в 2003-м, едва ли можно считать серьёзным достижением) и, конечно, в Японии.
Япония
В Японии подогрев тротуаров и дорог есть абсолютно во всех городах, где зимой выпадает снег. К слову, климат некоторых районов Японии тоже не отличается мягкостью – например, на Хоккайдо среднегодовая температура составляет всего +8 °C. Есть подогрев и на трассах, поэтому даже в сильные снегопады, на этих дорогах обычно нет и снежинки.
Основным материалом покрытия дорог здесь также служит бетон – в силу уже известных нам причин: долговечность, прочность, устойчивость к высоким нагрузкам. Технология строительства повторяет американскую, но в Японии активно используют и другой плюс бетона – он позволяет воплощать в реальность сложнейшие многоуровневые развязки.
На строительстве работают специалисты самого разного профиля, и каждый несёт полную ответственность за свой участок. Массу времени занимает подготовительный этап, потому что на нём до мелочей прорабатывается план будущей дороги. Кроме того, если дорога должна пройти по частной территории, юристам и правительству необходимо успешно провести переговоры о покупке части имущества.
Китай
Китайцы в своём вечном желании обогнать соседей достигли небывалых темпов строительства дорог. Компании Китая способны обеспечить скорость строительства в 750 метров дороги за час, причем с качеством, не уступающем лучшим показателям Европы.
Выбрав американскую модель дорожного строительства, за последние полтора десятка лет китайцы построили свыше 70 000 километров скоростных магистралей, а к данному моменту темпы приблизились к отметке в 30 000 километров автострад в год. Гарантия на дороги в Китае составляет 20-25 лет.
Грузия
Во второй части рассказа обратимся к некоторым странам бывшего СССР. Их культура дорожного строительства после распада Союза формировалась по-разному. В Грузии, например, дороги всегда были сравнительно неплохими – отчасти в силу устойчивого скального грунта.
В последние годы проводится повсеместное восстановление старых дорог и строительство новых: второстепенные сельские дороги покрывают асфальтом, а междугородние трассы делают по американской схеме – из бетона. Хотя называют на немецкий манер – автобанами. Ограничение скорости повторяет российские правила: на магистралях (автобанах) 110 км/ч, на остальных загородных дорогах – 90 км/ч.
С 2012 года в Грузии строится автобан Батуми-Тбилиси, и часть этой скоростной автомагистрали с освещением, камерами, световыми табло и зонами отдыха уже введена в эксплуатацию. В конечном итоге путь между столицей и Батуми (около 380 км) должен сократиться до трёх часов. А не так давно уже вошёл в строй ещё один автобан, протяжённостью 17,4 км, построенный силами китайской компании Sinohydro Corporation Ltd – на участке Рустави-Тбилиси.
Латвия
Латвия оказалась в совершенно иной ситуации. Эта страна всегда была немного более «советской», нежели соседние Литва и Эстония, и во многих отношениях – в частности, в плане дорожного строительства – это сослужило не лучшую службу.
До 2003 года в стране существовал специальный дорожный фонд, который должен был аккумулировать средства на дорожное строительство, но ни его ликвидация в связи с «непрозрачностью», ни обсуждающееся ныне его восстановление в некоем новом формате, не дают чёткого ответа на вопрос: почему собираемые государством налоги в должной мере не попадают в сферу дорожного строительства? Какая знакомая ситуация!
С 2004 года Латвия входит в Евросоюз, который выделяет деньги на улучшения качества дорог, но к 2018 году большая часть этих средств будет истрачена, а реальных подвижек так и не случилось. Наихудшая ситуация сложилась с дорогами местного значения, для которых средства европейских фондов использовать запрещается. Другой больной (и тоже очень знакомый) вопрос – качество ремонта дорог. Закономерно, что стоимость содержания дорог в Латвии выше, чем у соседей.
К 2015 году из более чем 20 000 км государственных дорог в Латвии только 9 000 км были заасфальтированы, при этом свыше 4 000 км из них, по данным издания «Неаткарига», находились в плохом или очень плохом состоянии. В 2013 году Всемирный экономический форум провёл исследование качества дорог в мире, и среди 144 стран-участниц Латвия оказалась на 99 месте, рядом с Замбией и Зимбабве. Эстония попала на 61 место, Литва – на 32-е.
Россия
В рейтинге 2013 года странами с лучшими дорогами были признаны (места с первого по десятое): Франция, ОАЭ, Сингапур, Португалия, Оман, Швейцария, Австрия, Гонконг, Финляндия и Германия. Если продолжать разговор о бывших союзных республиках, то Беларусь, с её неплохим качеством асфальта и перенятой у ОАЭ системой оплаты движения по загородным дорогам с помощью устанавливаемых на автомобили устройств и считывающих «рамок» на трассах, в рейтинг включена не была. А вот Россия в рейтинг попала и оказалась на… 136 месте, по соседству с Украиной и центральноафриканским Габоном. Дорогами хуже, чем в России, могли «похвастать» только Восточный Тимор, Гвинея, Монголия, Румыния, Гаити и Молдавия.
В 2015 году расклад у лидеров немного поменялся: на первую строчку вышли ОАЭ, а дальше расположились Португалия, Австрия, Франция и Нидерланды. Замкнула список из 141 страны на сей раз Гвинея. США, с которых мы начали рассказ, оказались лишь на 16 месте, а что до России, то она немного улучшила позиции, в списке из 141 страны заняв 124 место. Но, как мы понимаем, на повод для национальной гордости такой прогресс никак не тянет.
В США почти 6,5 миллиона километров дорог, включая автомагистрали, дороги с твёрдым покрытием и грунтовые. В России – в шесть раз меньше, порядка 1 400 000 км, и это при том, что территория России почти в два раза превышает территорию США. Более того, в Японии почти столько же, 1 200 000 км, а площадь страны в 45 раз меньше российской!
Протяжённость североамериканских автомагистралей (хайвеев и фривеев) – свыше 77 000 км, а в россии таковых едва набирается на тысячу километров. Примерно такой же километраж имеют магистрали финляндии, у которой всех автодорог почти в десять раз меньше чем в россии, не говоря уже о площади страны.
А вот ещё один «территориальный» пример: что, если сравнить, скажем, дороги России и Великобритании и учитывать только дороги с твёрдым покрытием? Таких, по данным Росавтодора, в России 984 000 километров. А в Великобритании – порядка 344 000 километров, то есть примерно в три раза меньше. Но это при общей площади страны в 70 раз меньшей, чем площадь России! И при совершенно ином качестве этого самого твёрдого покрытия.
Можно вспомнить и о 70 000 километрах автомагистралей, созданных в Китае за последние 15 лет, и о том, что в России всех федеральных автотрасс – не магистралей, а просто «федералок», на которых встречаются места, которые местные любовно называют «гравиечкой» – всего лишь около 51 000 км.
Основной связующий материал в асфальтобетонной смеси – это битум, производящийся на нефтеперерабатывающих заводах. По некоторым данным, спрос на высококачественный битум в России падает, производство его катастрофически снижается. Дорожный бизнес в РФ устроен таким образом, что компании, занимающейся строительством дорог, невыгодно покупать качественный битум – это негативно сказывается на объёмах заказов в будущем.
Лучше покупать похожий на нормальный битум материал, который по сути является отходами нефтепереработки с добавленной связующей присадкой и стоит в несколько раз дешевле. Это обстоятельство служит дополнительным козырем при участии в тендере на дорожные работы, ведь побеждает подрядчик, предложивший самую низкую цену. Асфальт, полученный по такой «обходной» технологии, имеет срок годности до 1 года, после чего разрушается, и у компании появляется возможность получить новый заказ на работу.
В 2011 году в России был запущен сайт проекта «РосЯма», который позволяет пользователям оформить жалобу в ГИБДД на дорожный дефект, не соответствующий ГОСТу. Если по истечении 37 дней жалобе не дан ход, сайт генерирует заявление в прокуратуру. Сейчас у проекта есть и мобильное приложение, а с 2015 года жалоба заполняется не пользователем, а командой сайта. На момент написания материала на сайт было добавлено почти 86 000 ям, из которых около 23 500 уже исправлено благодаря стараниям пользователей.
Что касается борьбы с дорожными дефектами не в виртуальном, а в реальном российском пространстве, то в последние годы она превратилась в некий новый вид протестного искусства: если в конце «нулевых» активисты в разных городах России просто обводили дорожные ямы яркой краской, то через несколько лет с помощью них, например, создавали целые картины, изображающие известных чиновников, а также высаживали в выбоинах растения – кусты и небольшие деревья.
Впрочем, это уже совершенно другая история. А сегодняшний рассказ, посвящённый тому, как последователи Джона Лоудона МакАдама распорядились его наследием, окончен.
July 1st, 2013
Дороги - неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам - наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.
Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными "хвостами" не продавливают дороги.
1. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост - продолжение тематического рассказа о дорожной системе. 
2. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе. 
3. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае - TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие). 
4. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства. 
5. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.
6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься. 
7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение. Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты . 
8. Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо. 
9. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок. После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу. 
10. Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом - так вот, это фейк, под асфальтом - бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху. 
11. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего - его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия - его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя. 
12. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности. 
13. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой. 
14. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами, где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час. 
15. Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных "пипок" наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался. 
16. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах. 
17. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства. 
18. Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие. 
19. Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы. 
20. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция - а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой. 
21. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см. 
22. Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли - это вода. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков. 
23. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту. 
24. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры - между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами - чуть выше середины стяжки. 
25. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности - арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона. 
26. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии. 
27. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) - 0.85%. 
28. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку - появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь - очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга. 
29. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами. 
30. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии. 
31. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей - чаще всего бетон кутают целлофаном. 
32. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность - это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.
33. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест - покрытие придется демонтировать и перезалить. 
34. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе - 30 см, более мелких шоссе - 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона - появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины - бетон не выдерживает нагрузки автомобилей. 
35. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах. 
36. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану - под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.
37. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта - 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса - в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон. 
38. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.
39. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:
- в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
- после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
- в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках "сдавался" поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
- к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня - 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены. 
40. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.
Ну а в следующий раз я затрону тему асфальтобетона, и расскажу почему DOT так не любит асфальт.
***
Предыдущие дорожные заметки.
