Современные технология строительства автомобильных дорог в России. Что нового и что уже устарело?

Большинство дорог на территории России образуют замкнутую федеральную сеть. Плотность сети больше в европейской части России и уменьшается по мере движения на север и восток. Плотность автодорог на территории Сибирского и Дальневосточного федеральных округов является наименьшей. Многие из находящихся здесь дорог не соединены с федеральной сетью. Около 10% населения проживает в регионах, где отсутствует выход на сеть круглогодично эксплуатируемых дорог.[1]

Видео

Что представляет собой сеть автодорог России?

Большинство дорог на территории России образуют замкнутую федеральную сеть. Плотность сети больше в европейской части России и уменьшается по мере движения на север и восток. Плотность автодорог на территории Сибирского и Дальневосточного федеральных округов является наименьшей. Многие из находящихся здесь дорог не соединены с федеральной сетью. Около 10% населения проживает в регионах, где отсутствует выход на сеть круглогодично эксплуатируемых дорог.

Конфигурация сети автодорог на европейской территории страны имеет форму звезды, унаследованную от сети гужевых дорог Российской империи: все основные дороги расходятся лучами от Москвы. Такая топология сети является следствием слабых горизонтальных связей между городами и регионами страны.

Общая протяжённость российской сети автодорог общего пользования федерального, регионального и местного значения оценивается Росавтодором в 1,1 млн км. (в том числе протяжённость местных дорог — 0,5 млн км). Протяженность автомобильных дорог федерального значения по данным Росавтодора составляет 50.5 тыс. км

В соответствии с Законом «Об автомобильных дорогах…» автомобильные дороги по значению и собственности подразделяются на следующие категории:

    Автомобильные дороги федерального значения. Список этих дорог утверждается Правительством РФ. Находятся в собственности Российской Федерации.
    Автомобильные дороги регионального и межмуниципального значения. Критерии отнесения дорог к этой категории утверждаются субъектом РФ. Находятся в собственности субъектов РФ.
    Автомобильные дороги местного значения. Дороги в границах поселений (муниципального района, городского округа), не попадающие в другие категории. Находятся в собственности поселений.
    Частные автодороги. Дороги, находящиеся в собственности физических и юридических лиц.

Учет и нумерация автодорог

Сведения обо всех дорогах подлежат включению в Единый государственный реестр автомобильных дорог РФ, ответственность за ведение которого возложена на Минтранс РФ. Любое лицо вправе получить выписку из реестра за плату, не превышающую 200 руб. Это позволяет четко идентифицировать лицо, обязанное содержать соответствующую дорогу, что ранее в ряде случае оказывалось затруднительным, позволяло уклоняться от ответственности за ущерб, причиненный вследствие ненадлежащего состояния дороги и т.д.

В соответствии с Законом «Об автомобильных дорогах…» автомобильные дороги федерального и регионального значения должны иметь официальные наименования. Остальные две категории дорог могут иметь наименования.

Официальные учетные номера автомобильным дорогам федерального значения присвоены Постановлением Правительства РСФСР от 24.12.1991 № 62 (с изм. и доп.). Учетные номера дорогам регионального и местного значения должны присваиваться их собственниками. Фактически на картах автомобильных дорог продолжают использоваться исторические номера, присвоенные автодорогам регионального и местного значения в советское время. Многие дороги вовсе не имеют учетных номеров.

Закон «Об автомобильных дорогах…» позволяет принимать решение об использовании на платной основе как автомобильных дорог целиком, так и их участков. Платными могут объявляться как (а) дороги, построенные частными инвесторами на основании концессионных соглашений, так и (б) дороги федерального, регионального и местного значения, построенные за счет средств соответствующих бюджетов. Закон не ограничивает срок, на который автодорога может быть объявлена платной.

При объявлении автодороги платной владельцам транспортных средств должна быть обеспечена возможность альтернативного бесплатного проезда по автомобильной дороге общего пользования, протяженность которой не должна превышать протяженность платной дороги более, чем втрое.

Строительство и реконструкция дорог

Доля горожан, которые оценивают состояние автомобильных дорог (состояние дорожного полотна, разметку, размещение светофоров и знаков) как хорошее или скорее удовлетворительное в 2012 г. составила 41 % (40 % в 2011 г.).

Существует консенсус в оценке того, что текущая протяженность и качество федеральной сети автодорог являются недостаточными с учетом масштабов и уровня автомобилизации России (для сравнения: протяжённость США составляет 6,4 млн км, Индии — 3,4 млн км). Однако до последнего времени строительство новых дорог велось низкими темпами.

В соответствии с Транспортной стратегией России до 2030 года общая протяжённость дорожной сети автодорог РФ при инновационном развитии российской экономики должна достигнуть 1,7 млн км (+54 %). Предстоит существенно увеличить темпы строительства и реконструкции дорог, создать новую систему автомагистралей, обеспечивающих движение транзитных автомобильных потоков в обход населенных пунктов с подъездами к ним. Планируется создание дорожной сети для обеспечения развития потенциальных точек экономического роста, в том числе для комплексного освоения новых территорий Сибири и Дальнего Востока.

В настоящее время при строительстве дорог применяется морально устаревшая, дорогая и медленная технология асфальтобетонного покрытия, к тому же не слишком пригодная для климата России и требующая частого ремонта покрытия. По мнению исследователей, использование такой технологии ведёт в финансово-технологический тупик. Выходом из него могло бы стать использование бетонных технологий, в частности технологии бетонных плит, стянутых стальными тросами, которая активно используется в США, позволяя быстро, дешево и качественно строить дороги.

Возможно, ситуация изменится в связи с тем, что проблема используемых дорожных технологий рассмотрена на самом высоком уровне: в послании Президента РФ Федеральному Собранию (12 ноября 2009). Например, по информации, размещённой на сайте Росавтодора в январе 2010, восточный обход Новосибирска (часть дороги М52) планируется строить с применением цементно-бетонного покрытия.

Инфраструктура и придорожный сервис

Наибольшее развитие получила сеть АЗС, главным образом, за счёт активного строительства новых станций игроками федерального и местного уровней в 2000-е годы. Остальные виды придорожного сервиса (точки общественного питания, мотели, автосервис и техпомощь, справочные услуги и др.) развиты недостаточно. Плотность и качество инфраструктуры существенно ниже в восточных регионах России.
 

Классификация дорог - описание особенностей

Автомобильные дороги – очень важный аспект для экономического, социального развития любой страны. Уровень развития производственных отраслей государства в большей степени зависит от состояния дорожного покрытия.

Автомобильные дороги, которые соответствуют современным требованиям транспортных потоков, позволяют рационально осуществлять любые грузоперевозки, а также перевозку пассажиров внутри районов, областей, страны, а также организовывать международные перевозки.

Во всем мире достаточно много типов и видов дорог, которые классифицируются по различным параметрам:

- Европейские маршруты обозначаются буквой Е;
- На дорогу федерального значения указывает буква М;
- Межмуниципальные автомобильные дороги – Р;
- Дороги регионального значения – с префиксом А;
- H – прочие дороги местного подчинения.

Автомобильные дороги в зависимости от количества полос движения, а также их ширины, от типа пересечений с другими дорогами, наличия разделительной полосы и условий доступа делятся на следующие категории:

Типы дорог

*1. Более шести полос - только на существующих автомобильных дорогах.
*². На дороге категории II наличие разделительной полосы определяется проектом организации дорожного движения.
*³. Три полосы - только для существующих автомобильных дорог.
*4. Пересечение 4-полосной трассы категории IВ с дорогами той же категории и дорогами категории II допускается только в разных уровнях.*5. Пересечение 4-полосной дороги категории II с аналогичной осуществляется в разных уровнях. Другие варианты пересечения дорог категории II с дорогами категорий II и III могут осуществляться как в разных уровнях, так и в одном (при условии светофорного регулирования, «отнесённых» левых поворотов или пересечения кольцевого типа).

Автодороги в зависимости от условий движения и доступа к ним

Магистраль транспортных средств делятся на 3 класса:

- дорога обычного типа;
- скоростная дорога;
- автомагистраль;

В Украине с конца 2011года автомобильные дороги классифицируются следующим образом:

- международные,
- национальные,
- региональные,
- территориальные дороги,
- областные,
- районные.

Средства на строительство и ремонт дорог выделяются из местных, областных или государственных бюджетов, в зависимости от назначения автодорог.
Но независимо от подчинения, строительные и ремонтные работы должны проводиться на очень высоком уровне. Ведь качество дорожного покрытия и срок эксплуатации дорог в целом зависят именно от того, как и какие проведены работы, а также какой материал был использован при проведении ремонтно-восстановительных или строительных работ.

Грузоподъемность и скоростной режим автомобильного транспорта с каждым днем все возрастают, поэтому и в дорожной сети должны происходить значительные изменения, направленные на совершенствование конструкций дорожных одежд, рассчитанных на современные автомобили и другой транспорт.

Ведь если состояние дорог не соответствует требованиям транспортного потока, то снижается скорость движения, увеличивается изнашивание автомобилей, быстро изнашиваются шины, повышается расход топлива. А это приводит к увеличению дорожно-транспортных происшествий.
Как известно, строительство автомобильных дорог включает в себя ряд технологических процессов, которые требуют значительных затрат как материальных, так и трудовых ресурсов. Чтобы снизить затраты, необходимо, во-первых, автоматизировать основные производственные процессы, которые применяются в дорожном строительстве, а также использовать передовые технологии, позволяющие сократить количество используемого материала и в несколько раз улучшить качество дорожного покрытия.

Обычная дорога

В зависимости от структуры дорожной одежды, дорожные покрытия бывают:

- построенные с применением органических вяжущих материалов,
- асфальтобетонные и дегтебетонные,
- грунтовые дороги,
- щебеночные и гравийные,
- цементобетонные,
- мостовые.

Основными факторами, которые предопределяют выбор конструкции дорожного покрытия, являются состав и интенсивность движения. То есть, чем больше транспортных средств проезжает по дороге, тем больше дорожная одежда подвергается износу.Дорожное покрытие в зависимости от грузонапряженности, интенсивности движения, скоростного режима имеет различную прочность, которая должна обеспечивать высокое сопротивление изнашиванию и отсутствие просадок. Повышенный скоростной режим должна обеспечивать ровность поверхностного слоя дороги, а хорошее сцепление колес с покрытием должно обеспечиваться шероховатостью поверхности.

В наши дни дорожно-строительная отрасль постепенно переходит на использование передовых технологий, современной автоматизированной техники и оборудования. Этот процесс просто необходим, так как состояние дорог находится в не очень хорошем состоянии.
Мы предлагаем дорожно-строительным организациям использовать во время проведения ремонтно-строительных и восстановительных дорожных работ цементный модификатор ДорЦем, представляющий собой порошкообразную добавку к цементным растворам, которые используются для формирования основы дорожного покрытия.

ДорЦем – это современная нидерландская разработка, которая значительно улучшает качественные показатели раствора и способствует повышению качества дорог в разы. Для окружающей среды данный материал абсолютно безопасен, что подтверждается соответствующим  документом – санитарно-эпидемологическим сертификатом.

При использовании технологии ДорЦем укрепление грунтов происходит за более короткое время, чем при традиционной технологии. Кстати, для формирования основы дорожной одежды с ДорЦемом можно использовать любой тип грунта, даже прежнее, разрушенное асфальтовое покрытие или производственные отходы.

Сам процесс рассчитан на применение специализированной техники и полностью автоматизирован, поэтому срок выполнения дорожно-строительных работ значительно сокращается. Также следует отметить, что стоимость проведенных работ сокращается от 20 до 70 % в зависимости от типа дорог.
 

Современные технологии и техника при ремонте автомобильных дорог

Эффективность социально-экономического развития страны во многом определяется качеством автомобильных дорог. Состояние с их недоремонтом, а также включение наших дорог в Европейскую транспортную систему придают вопросу реабилитации автомобильных дорог особую значимость. Вхождение в систему Европейских грузоперевозок в ближайшее время невозможно ввиду наличия автомагистралей с сильно изношенным покрытием, ограниченными условиями безопасности движения и дорожного сервиса при недостаточных финансовых возможностях.

Решить задачи по сохранению и восстановлению работоспособности автомобильных дорог в сложившихся условиях можно при внедрении технологий регенерации асфальтобетонных покрытий, которые начали активно внедряться в конце XX века в западно-европейских странах в условиях резкого роста цен на энергоресурсы.

Применять эти технологии необходимо и потому, что при эксплуатации автомобильных дорог, требующих капитального ремонта, проявляются дефекты, которые невозможно устранить традиционными технологиями. Как правило, ремонтно-профилактические работы в настоящее время ограничиваются поверхностной обработкой с использованием ремонтных материалов с избыточным содержанием дорогостоящего битума. Кроме того, на дороге появляются колеи глубиной до 10 см, которые можно убрать только фрезерованием. Как правило, поверхностная обработка с фрезерованием повторяется через 4 года, что значительно удорожает процесс поддержания работоспособности твердого покрытия дороги.

Применение новых технологий позволит не только восстановить работоспособность автомобильных дорог, но и значительно снизить расход энергии и материалов.

В ближайшее десятилетие технологии на основе регенерации существующих покрытий, технологии тонкослойных асфальтобетонных покрытий, технологии с использованием битумных эмульсий будут превалировать при сохранении и восстановлении работоспособности автомобильных дорог.

Для внедрения этих технологий в производство необходимы профессиональные кадры и соответствующая техника.

Производственная эксплуатация строительных и дорожных машин предусматривает выбор машин и комплексов для выполнения заданного объема работ строительного производства с учетом конкретных условий на основе их технологических, технико-экономических и эргономических показателей. В основу формирования парка машин должны быть положены технологии выполнения необходимых работ, обеспечивающие их качество, сроки выполнения и минимальные удельные приведенные затраты. В целом невозможно эффективно решать вопросы производственной и технической эксплуатации машин вне зависимости от применяемых технологий строительного производства в конкретных условиях.

Состав и структура систем и комплексов дорожных машин определяются требованиями технологии строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Дорожные машины обеспечивают механизацию и автоматизацию всех технологических операций, составляющих процессы строительства покрытий, содержания и ремонта готового сооружения. Основными технологическими операциями строительства автомобильной дороги являются подготовка земляного полотна, добыча и приготовление необходимых строительных материалов и их транспортирование, постройка водопропускных сооружений, дорожной одежды, переходов и элементов благоустройства. Основными операциями по обеспечению надежной эксплуатации сооружения являются работы по летнему и зимнему содержанию дорог, разметка проезжей части, озеленение, ремонт и реконструкция всех элементов сооружения.

Система машин для комплексной механизации и автоматизации строительства автомобильных дорог включает пять основных групп машин, определяемых их технологическим назначением: для строительства земляного полотна; для строительства дорожных одежд и покрытий; для строительства водопропускных сооружений (труб, мостов и др.) и укрепления откосов; для добычи и приготовления дорожно-строительных материалов; технологический транспорт.

Комплекс машин для содержания и ремонта автомобильных дорог также состоит из пяти основных групп машин: для летнего и зимнего содержания; для маркировки проезжей части, содержания пути, озеленения и благоустройства; для ремонта земляного полотна, сооружений, водоотвода и полосы отвода; для ремонта и восстановления дорожных одежд и покрытий; для ремонта и содержания искусственных сооружений.

Конструкция и параметры дорожных машин определяются специфическими особенностями строительства и каждой операции технологии производства соответствующих видов работ: линейной протяженностью работ и их удалением от производственных баз; цикличностью и синхронизацией операций; жесткой регламентацией ряда операций во времени (охлаждением асфальтобетонной смеси и др.); увязкой производительности машин комплекта между собой и со скоростью технологического процесса; большими объемами транспортных операций; высоким качеством уплотнения; высокой точностью планировки; обеспечением высокой стабильности свойств строительных смесей и других строительных материалов; необходимостью изменения номенклатуры ряда смесей и их свойств путем использования гибких автоматизированных производств; увеличением объемов работ по реконструкции дорог и необходимостью регенерации старого материала; использованием в качестве строительных материалов отходов производств, новых перспективных материалов.

При требуемом высоком качестве работ машины должны обеспечить существенное сокращение ручного труда, материальных и энергетических затрат; высокую надежность требуемого темпа строительства; эффективную эксплуатацию сооружения независимо от времени года и климатических условий и полностью отвечать требованиям эргономики, охраны труда и экологии. Высокий уровень строительства и эксплуатации сооружений обеспечивается рациональным выбором номенклатуры и типоразмера машин. Для выполнения ряда технологических операций дорожного строительства с успехом используют машины общестроительного назначения (для выполнения подготовительных и земляных работ общего характера, для производства щебня, получения и транспортирования цементобетонных смесей, а также для уплотнения грунтов и др.), но в данной книге они не рассматриваются. Основное внимание уделено машинам и оборудованию, обеспечивающим реализацию новых технологий при восстановлении работоспособности автомобильных дорог, номенклатуре этих машин для возможности рационального комплектования парка машин.

Применение RTK GPS-технологии для разбивочных работ

К разбивочным работам при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог, как известно, относятся работы по переносу на местность элементов автомобильной дороги и искусственных сооружений на ней в соответствии с проектными данными. Накопленный к настоящему времени опыт производства таких работ основывается главным образом на методах разбивки с использованием традиционных геодезических приборов. Методы разбивочных работ должны обеспечивать требуемую точность, надежность, простоту использования и максимальную производительность.

Глобальная спутниковая система позиционнирования (GPS) нашла широкое применение не только в навигации, геодезии, но и в решении прикладных задач. GPS методы являются передовыми высокопроизводительными технологиями по сравнению с традиционными. Высокая точность координат, полученных в результате GPS-измерений, может достигаться за счет применения дифференциального метода, позволяющего исключать ошибки, обусловленные особенностями распространения радиоволн в ионосфере, тропосфере, неточностью эфемеридной информации и других. С развитием GPS технологии появлялись новые методики (режимы) спутниковых наблюдений. Одной из передовых технологий GPS является RTK (real time kinematic), позволяющая получать координаты определяемых пунктов (точек) в реальном времени с сантиметровой точностью. Применение RTK GPS позволяет существенно повысить производительность геодезических разбивочных работ. В настоящее время эта технология находит применение при разбивочных работах.

Для реализации RTK GPS-технологии, кроме наличия двухчастотных геодезических GPS-приемников с контроллером, необходимо дополнительное оборудование: радиомодемы и радиоантенны на базовый и на мобильный приемник. Радиомодем на базовой GPS станции требуется для передачи поправок на мобильный GPS приемник, поэтому должен обладать большей мощностью. Можно использовать стандартный радиомодем, например Trimmark 3, работающий в частотном диапазоне 410-470 МГц. Мобильные станции некоторых современных спутниковых приемников (например, Trimble 5700) выпускаются со встроенным радиомодемом. В качестве модемов могут использоваться GSM-модемы (сотовые телефоны). Обязательным условием для запуска GSM RTK является наличие в обоих модемах SIM карт с поддержкой и включением услуги передачи данных.

С использованием RTK GPS-технологии можно осуществлять вынос на расстояниях до 10 км и более от пункта с известными координатами, в качестве которых можно использовать пункты ГГС или созданных ранее опорных геодезических сетей для строительства автомобильных дорог или искусственных сооружений на них. Отдельные исследования в области применения GSM-модемов показали возможность их использования на расстояниях до 30 и более километров, что невозможно при использовании стандартного радиомодема. Определенные в камеральных условиях проектные координаты точек, подлежащих выносу и закреплению на местности, вводятся в полевой контроллер. В поле исполнитель, ориентируясь по отображаемым на дисплее контроллера координатам, корректирует положение вехи с GPS-приемником и осуществляет вынос в натуру необходимых точек.

При такой технологии снижаются требования к обеспечению сохранности при закладке реперов, служащих для последующего выноса в натуру. Зачастую проблема сохранности реперов встает очень остро. Раньше на производтсве пытались решить эту проблему для выноса в натуру, например, применяя статические GPS-измерения или PPK (Stop&Go). В месте положения выносимой точки, определяемому по имеющемуся в большинстве случаев плану, полученному в результате инженорно-геодезических изысканий, определяются две вспомогательные точки с помощью GPS-измерений. Затем, после обработки результатов спутниковых измерений, проводится вынос с вспомогательных точек. Такая методика трудоемка и требует затрат времени на спутниковые наблюдения на вспомогательных точках и пост-обработку, особенно при использовании статического режима GPS-измерений. При использовании RTK GPS-технологии таких вспомогательных точек не требуется, и производится вынос в натуру непосредственно точки по проектным координатам в реальном времени.

Расстояние от пункта с известными координатами определяется рельефом местности, погодными условиями, техническими характеристиками радиоаппаратуры (модема, радиоантенны). Возможность использования радиомодемов на большие расстояния позволяет существенно повысить производительность работ.

В последнее время проведено множество исследований в области применения GSM-телефонии для RTK GPS. По результатам этих исследований можно сказать, что необходимая точность, да и работоспособность самой технологии, обеспечивается только в районах с хорошим покрытием GSM. Преимущества RTK с применением GSM-модемов:

- не требуется разрешения радичастотного центра, получение которого связано с определенными трудностями;
- увеличивается дальность действия по сравнению со стандартным радиомодемом;
- нет необходимости в прямой радиовидимости между базовым и мобильным радиомодемом;
- доступность GSM-телефонов.
 

Статус: 
Обработан