Строительство автодорог

То, что мы в повседневной жизни называем дорогой, имея ввиду проезжую часть и бордюры, по своей сути дорогой не является. Это только верхняя, малая ее часть.
Сама дорога представляет из себя сложное сооружение, образованное из нескольких слоев различного строительного материала, основная цель которых — распределить нагрузку на грунт от проезжающего транспорта.
По виду покрытия дороги разделяют на грунтовые (с обработкой или без нее), щебеночные, гравийные, мостовые из брусчатки или мозаики, цементобетонные и асфальтобетонные.

Устройство грунтовых дорог довольно простое — как правило, это утрамбованный транспортом грунт, иногда укрепленный насыпью местных природных материалов.

Щебеночные и гравийные дороги, как видно из названия, строятся из соответствующих материалов, которые тщательно утрамбовываются.

И грунтовые, и щебеночные дороги относятся к категории дорог с мягким покрытием. Они не рассчитаны на постоянную нагрузку и не могут сохранять проходимость для транспорта круглый год.

Для передвижения автотранспорта на постоянных маршрутах сооружаются дороги с твердым покрытием. Это цементобетонные и асфальтобетонные сооружения.
В зависимости от предполагаемой интенсивности транспортного потока и, соответственно, нагрузки на дорожное полотно, рассчитывают величину и состав дорожных одежд.

Самыми прочными и долговечными из современных дорог по праву считаются цементобетонные. Капитальный ремонт им нужен всего лишь раз в четверть века, а асфальтовые дороги нуждаются в нем каждые 10 лет, если была соблюдена технология строительства.

Цементобетонные дороги строят из заранее изготовленных плит или сооружают на месте, заливая цементный раствор в готовую форму. Из-за короткого периода, когда температура воздуха позволяет применять строительство дорог на месте, второй способ не получил широкого распространения. Чаще можно встретить дорогу из заводских железобетонных плит. Но при таком варианте строительства появляются другие существенные недостатки: Плиты под давлением большегрузных автомобилей разъезжаются, осаживаются одна относительно другой. Чтобы предотвратить данную проблему, потребовалось изобрести надежное основание для таких дорог.
На сегодняшний день железобетонные плиты обзавелись шпунтовыми гранями и сквозными каналами, через которые протягиваются специальные тросы, обеспечивающие защиту от коррозии. Так же они имеют напрягаемую арматуру, защищенную полиэтиленовыми трубками. А при укладке плит на их стыках применяют герметик. Эти новшества позволили дорожному полотну из отдельных бетонных плит вести себя как цельная дорожная одежда. Данная технология строительства достаточно распространена в мире, так как ее себестоимость низкая, а срок службы без ремонта довольно долгий. К сожалению, в России она не распространена. У нас в стране «бетонку» можно встретить в основном на дорогах, имеющих военное значение или построенных при советском режиме.

Асфальтовые покрытия встречаются намного чаще. Отчасти это можно объяснить развитой нефтяной промышленностью, один из видов продукции которой — битуум для асфальта. Дороги с таким покрытием имеют многослойную структуру, в разрезе напоминающую усеченную пирамиду.
В самом низу — грунт, на него помещается хорошо утрамбованный песок, далее идет щебень различных фракций, также уложенных слоями, характеристики которых зависят от категории строящейся дороги. Последним слоем укладывают асфальт.

От качества укладки основания зависит и качество самой дороги. Каждый слой нужно тщательно утрамбовать. Для этого слои щебня и песка проливают водой и проходят катком. Даже хорошо уложенное дорожное основание асфальтовой дороги со временем начинает проседать. Происходит это от того, что слои под давлением машин постепенно смешиваются, проникая один в другой. Вода, попадая в основание дороги через трещины в асфальте, вымывает песок в грунт, щебень проваливается в песок, а на поверхности дороги образуются ямы. Чтобы предотвратить этот процесс, в 70-х годах прошлого столетия изобрели иглопробивной геотекстиль, который укладывали между грунтом и песком, чтобы предотвратить их смешивание. При этом геотекстиль позволял воде проходить в грунт, не застревая в полотне дороги.

Однако современные дороги подвергаются более интенсивному воздействию перегруженных фур, и один геотекстиль уже не может предотвратить их разрушение. Поэтому в современном строительстве появилось еще одно новшество — пластиковая георешетка, разделяющая песок и щебень. Это позволяет создать очень прочный слой, устойчивый к нагрузкам в разных плоскостях. В мире, особенно в развитых странах, георешетка стала одним из обязательных элементов при строительстве асфальтовых дорог.
В России в 2011 году строительство федеральных дорог I и II категорий проходило с использованием геотекстиля только в половине случаев, георешетка же была использована только на одной из 10 строившихся дорог.

Асфальтирование дороги происходит на последнем этапе ее строительства. Основу из щебня проливают смоляным составом и на него уже укладывают асфальт. Толщина покрытия зависит от предполагаемой нагрузки. Там, где движение большегрузов не предусмотрено, укладывают один слой мелкозернистого асфальта. Для проезжих дорог со средней нагрузкой требуется два слоя: нижний, крупнозернистый, толщиной до 5 см, и верхний, мелкозернистый слой такой же толщины. Три слоя используются только на дорогах с напряженным движением, таких, как федеральные трассы. Нередко для перераспределения нагрузки в верхних слоях дорожной одежды укладывается армирующая сетка. Сложности на этом этапе представляет сама укладка асфальта. Асфальтобетонная смесь должна быть горячей. Именно в таком виде ее доставляют на спецтехнике до места укладки, где выгружают и укатывают на дорогу. Если смесь остыла прежде, чем ее укатали, поверхность дороги вскоре начнет разрушаться. При сильных осадках и в холодное время года укладывать асфальт становится особенно проблематично.