Статьи по строительству и стройматериалам

Анализ возникновения нарушения ровности участков городских и загородных дорог (Колейность, выбоины, рытвины)

Состояние проезжей части многих городских дорог оставляет желать лучшего, несмотря на ежегодно осваиваемые гигантские обьемы ремонта.. Не претендуя на решение всех вопросов по устранению дорожных дефектов, можно проанализировать одно направление, которое при правильном его применении даст достаточно серьезный эффект. Если рассмотреть дорожное полотно, то, рассуждая просто, «вылезающие» на поверхность дефекты проезжей части, в 90% случаев, заложены ниже поверхностного слоя. Ведь хорошая дорога - это прежде всего прочное основание. Верхний слой проезжей части можно отремонтировать быстро, качественно и надолго при наличии равнопрочного по всей протяженности, выдерживающего в течение расчетного периода возникающие в процессе эксплуатации нагрузки, основания.

Большинство городских дорог имеют следующее строение: на ширину профиля дороги производится выборка грунта на глубину до 600- 800мм (в ряде случаев до 1200мм), затем выборка засыпается сначала слоем крупнофракционного щебня определенной толщины, потом засыпается слоем более мелкой фракции щебнем «в расклинку» с обработкой битумной мастикой и, после соответствующего уплотнения катками щебеночного основания, устраивается асфальтобетонное покрытие- обычно сначала 7см и поверх него 5-ти сантиметровый слой крупнощебнистого асфальтобетона, каждый из слоев соответствующим образом укатывается катками соответствующей мощности.

С течением времени в силу разных причин проезжая часть приобретает ряд дефектов:

Сегодня 90% ремонтов производится с помощью следующей технологии:

Как правило, какого либо ремонта щебеночного основания, вскрытого фрезой или отбойными молотками, не производится. На дефектном участке, вскрытом фрезой, всегда вскрываются ослабленные, в силу указанных выше причин, места, представляющие при осмотре рыхлоты (несвязанный между собой щебень), просто углубления, видимые простым глазом промоины, достаточно широкие трещины, заполненные не щебнем, а грунтом и мусором (промоины) и т.д. .

Очевидно, что все эти дефекты в дальнейшем однозначно будут местами начала разрушения поверхности проезжей части, если не принять никаких мер по ремонту основания или его усиления до укладки и уплотнения асфальтобетона. Появление дефекта на том же месте наиболее вероятно, еще и потому, что практически невозможно обеспечить при таком ремонте равнопрочность проезжей части между неотремонтированной частью и даже качественно отремонтированной.

Но проводить ямочный ремонт даже верхнего слоя щебнистого конструктива основания, вскрывать дефектные участки на всю глубину, убирать ослабленные места достаточно сложно и трудоемко, в каждом отдельном случае необходимо «персонально» по данному дефектному месту принимать «локальные» решения, что невозможно, так как при таком ремонте потребуются различные механизмы и пр. для соответствующего дефекту ремонтного подхода, что будет весьма накладно в том числе и экономически.. Приходится мириться с затратами, когда идет восстановление основания в силу каких-то аварий, при которых необходимо полностью вскрывать основание и восстанавливать его после устранения аварии полностью – тут нужно предпринимать особые меры по предотвращению превращения этих участков в бесконечно ремонтируемые, но в случае простого ремонта поверхностного слоя – такие дефектные «мины», как правило, остаются без внимания (как при «ямочном», так и при «сплошном» ремонте).

С 12 по 14 ноября 2002 г в Москве проходил международный семинар по теме «Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве». В целом ряде докладов красной нитью проложена доказательность преимущества применения цементобетонных оснований для интенсивно нагруженных автотрасс. В докладах докторов технических наук Носова В.П., Ушакова В.В. Феднера Л.А., Быстрова Н.В. (Все МАДИ (ГТУ), в докладе специалистов Управляющей компании группы предприятий «Ирмаст» г.г. Козлова Г.Н., Попова В.А., Хохлова М.В. однозначно сделан вывод, что на автодорогах с цементобетонными основаниями, спустя один – три года эксплуатации проявляются все дефекты оснований, которые отражаются на поверхности асфальтобетонного слоя, а так как ремонт производится теми же слоями асфальтобетона, то авторы докладов делают вывод «Возникает замкнутый круг, в результате чего происходит непомерное увеличение эксплуатационных затрат». Ими проанализирован опыт применения ремонтных смесей для восстановления оснований дорог, ВПП аэродромов. Сделан однозначный вывод, что восстановление или усиление супертонкими слоями даже поверхности цементобетонных оснований приводит к увеличению срока службы проезжей части, как минимум, в 2 раза. Широкое применение сталефибробетонных ремонтных смесей позволяет ускорить ремонт, который по времени может быть доведен до 5-6 часов даже в широком диапазоне температур (от -5 до +35град). Фирма «Ирмаст» применяет смеси РМ-26, РМ-26Ф для ремонта ВПП аэродромов. Такому ремонту обязана своей фактической долговечностью ВПП-2 в «Шереметьево» (из доклада), срок ее эксплуатации определен с 1998 года до 2015года. Промежуточный мониторинг ВПП подтверждает правильность расчетов.

У нас в городе практика ремонта проезжей части, традиционно не предусматривающего «лечения», либо усиления ослабленных мест основания дорог, продолжается. Доходит до смешного: в течение 2-3 месяцев летом, некоторые участки ремонтируются по 2-3 раза, кроме этого в течение года еще и ямочно ремонтируются, а автобусы по 2-3 раза в год прекращают, из-за состояния дороги, ходить по маршруту (хороший пример - 14 маршрут по участку Троицкого тракта от ул. Султанова до ул Дарвина). Сейчас проведен ремонт этого участка слоями асфальтобетона, в некоторых местах толщиной до350мм (!!). Надолго ли хватит прекрасной сейчас (октябрь 2005г) дороги? Нагрузка на Троицкий тракт такая, что иногда невозможно выехать на дорогу в течение 5-7мин. из-за сплошного движения машин (грузовых, легковых, автобусов, длинномеров и т.д.) Не целесообразнее ли было прямо поверх старого слоя асфальтобетона, очищенного от мусора и грязи, положить минимальной (50-60мм) толщины слой СФБ и, после уплотнения его, закатать сверху слоем асфальтобетона толщиной 50-60мм (Япония и др.). Фактически мы получили бы отремонтированное цементобетонное основание, на котором слой высокощебнистого асфальтобетона простоял бы несравнимо дольше без ремонта, чем тот, который сейчас уложен на «больное» основание, причем слоем 15-25см толщиной. Никакими толщинами асфальтобетона не обеспечить долговечность работы проезжей части дороги на дефектном основании. А если посчитать экономику, то окажется , что произведенный сегодня таким методом ремонт в разы дороже, чем ремонт супертонким слоем.

Одним из «глобальных» дефектов автодорог в нашем городе является колейность. Высокие температуры летнего периода, нагрузки от пассажирского транспорта (троллейбусы) вызывают рост колеи на только что отремонтированных дорогах буквально на глазах. Не помогает применение различных присадок к асфальтобетонам, применение асфальтобетонов с повышенным содержанием щебня и т.д. . Для устранения такого дефекта в 2004г на рядом расположенных участках по проспекту Ленина было выделено 4 участка примерно одинаковой длины и одинакового характера нагрузок. Практически одновременно был проведен их ремонт по 4-м разным технологиям: разные по толщине слои асфальтобетона, применение присадок и высокощебнистого состава и ремонт с помощью супертонкого слоя сталефибробетона (см. схему). При оценке состояния участков в 2005г выяснилось, что только участок, отремонтированный с применением супертонкого слоя СФБ, не имеет ни колейности, ни других дефектов. Все остальные участки в той или иной степени дефекты имеют.

Вывод однозначен: можно ожидать только положительного эффекта при применении в практике ремонта супертонких слоев СФБ при устранении дефектов оснований и, соответственно, исключить все неприятности указанные в начале данного документа. В Челябинске впервые применен метод ремонта (устранение колейности) на остановке «Спартак» на участке длиной 50м и шириной 4,5м. Спустя год колейность не проявилась, хотя на остальных 3-х участках отремонтированных одновременно с ним с разным составом асфальтобетона колейность «в наличии». Таким образом, даже этот маленький Челябинский «опыт» подтвердил правильность выводов специалистов «Ирмаст», а если учесть обьемы, которые эта фирма осваивает ежегодно с положительным эффектом, то можно смело идти по этому пути.

Если же посмотреть глубже на подобный метод ремонта наших Челябинских дорог, то нужно сказать, что по факту мы получим цементобетонные основания дорог, каких в городе практически не делалось, т.к. считалось, что это дорого, невыгодно и т.д. Материалами Международного семинара эта концепция вдребезги разбита, т.к. целой группой докладов различных ведущих научных и производственных организаций –МАДИ (ГТУ), СоюзДорНИИ, НИИЖБ (д.т.н. Коганзон М.С., Феднер Л.А., Шейнин А.М., Эккель С.В., Якобсон М.Я. и др.) однозначно доказано, что сегодня в России из-за дорожной «асфальтобетонной политики» большая часть средств уходит на «асфальтобетонный ремонт», а не на строительство новых долговечных автодорог. «Недалек тот день, когда все средства будут уходить на ремонт полностью, так как все будет «сьедать» асфальтобетонный ремонт». Альтернативы просто нет!. Или – или!

По экономике: если сложить традиционные ремонты за год трассы Троицкого тракта за год и сравнить со стоимостью с усилением супертонким (5-7см) слоем СФБ щебнистого основания (опыт «Спартака») в долгосрочном режиме – это будут просто несравнимые вещи. С конца июня 2005г идет ремонт (без усиления основания) Троицкого тракта от ул. Султанова до ж/д переезда. Сколько времени пройдет до отказа водителей автобусов (маршр. №14) проезжать по этой дороге? Можно предполагать, что не более 6-8 месяцев, в лучшем случае год. Можно проанализировать, сколько ремонтов этого участка было сделано за прошлый, 2004 год и сколько ушло на это денег из бюджета?. Те же вопросы по устранению колейности – остановка троллейбуса по ул Рождественского отремонтирована в мае – сегодня начало июля – может быть кто-то сумеет определить, что там была устранена колейность месяц назад – и это не вина тех, кто ремонтирует, а беда тех, кто заставляет так ремонтировать. Такие участки сейчас «в наличии» по всему городу. Именно это заставляет нас говорить о дорожно-ремонтной политике. Может быть, пора более внимательно проанализировать состояние дел и сделать соответствующие выводы.

Автор статьи: Директор ООО «Научно-производственной компании «ВОЛВЕК ПЛЮС» /Вострецов Ф.И./ Сентябрь 2005г.Статья принята в печать журналом «Дороги России – 21 век» .Напечатана в №5 за 2006г.