Проектирование автодорог и магистралей

В современном мире автомобильные дороги являются настоящими артериями, объединяющими все крупные города и малые населенные пункты в единую сеть. Значение автомобильных дорог для развития промышленности, торговли и сельского хозяйства сложно переоценить.

Нередко только благодаря улучшению транспортной связи удаётся увеличить товарооборот. По дорогам на своих легковых автомобилях спешат люди, а водители-дальнобойщики везут миллионы тонн самых разных грузов. Нагрузки на дороги просто огромны.

нагрузка на дорогу

Поэтому проектирование автомобильных дорог является очень сложным занятием, справиться с которым могут только настоящие профессионалы.

Вообще проектирование дорог представляет собой сложный комплекс изыскательных работ, в которые входят не только проектно-конструкторские расчёты, но и расчётно-экономические.

Что связывает изыскание и проектирование автомобильных дорог

Первоначально проводятся всесторонние исследования целевой местности. Таким образом, изыскание и проектирование автомобильных дорог неразрывно связаны между собой, ведь местность должна обладать соответствующими техногенными, климатическими и геологическими условиями.

Разработка проекта и непосредственно комплекс строительных работ определяются и регулируются нормативно-правовой документацией. При этом нормы проектирования автомобильных дорог подразумевают кроме создания дороги ещё и комплекс дополнительных сооружений, разработку плана коммуникаций, лесонасаждений и т.д.

проектирование дороги

Создание проекта дороги


Также специалисты должны определить технические параметры, подсчитать оптимальное количество строительных материалов, привлечь соответствующее количество спецтехники и рабочих, установить этапы и сроки строительства, рассчитать сроки окупаемости всех средств, затраченных во время строительства.

Выполнить все работы необходимо не только в кратчайшие сроки, но и максимально правильно – допущения нескольких малейших ошибок вполне достаточно, чтобы сроки строительства были сорваны, а сами дороги вышли из строя за считанные месяцы.

С чего начинается проектирование земляного полотна автомобильных дорог

Комплекс строительных работ предусматривает рытьё дорожного корыта, непосредственно устройство дорожного полотна, а также установку бордюров и брусчатки, но самое главное при выборе покрытия – функциональное назначение дороги, а как следствие – плотность потока транспорта и ориентировочная скорость движения.

установка бордюров

Проектирования трасс общего пользования

Автомагистрали, как городские, так и загородные, постоянно находятся под воздействием постоянных и временных механических нагрузок, а также множества климатических факторов. Особенно это заметно в нашей стране, где количество циклов «заморозка-разморозка» за год может достигать десятков.

Также на дорожное полотно разрушительно воздействуют снежные заносы, осадки, грунтовые воды и ряд прочих факторов. Это и является основной причиной, по которой проектирование автодорог представляет собой столь сложную работу, доверять которую можно только опытным и достаточно квалифицированным инженерам.

Для разработки проекта, воплощение которого позволит решить транспортный вопрос в конкретном регионе, специалист должен иметь определенный объём информации. Только в этом случае можно гарантировать нужный уровень безопасности и удобства эксплуатации трассы для пассажирских и грузовых перевозок.

трасса для грузовых перевозок

Как проектируется трасса

Проектируя автомобильную дорогу, инженер всегда учитывает, что она не только объединяет между собой федеральные и административные пункты, но и должна соответствовать стандартам безопасности для водителей, пассажиров и пешеходов. Для этого нужно учитывать определённые нормы проектирования автомобильных дорог, обеспечивающие нужный уровень удобства и безопасности.

Если во время проектирования были допущены ошибки в расчётах перспективного использования дорог, это приводит к возникновению неполадок. Если они не будут устранены путём проведения качественного ремонта в кратчайшие сроки, дорога будет быстро разрушена.

Поэтому при проектировании автодороги, необходимо рассчитывать не только нагрузки, существующие в настоящий момент, но и перспективный план, рассчитанный на двадцать лет. В случае если план создан без учёта перспективы, он считается некачественным.

план дороги

Перспективный план строительства дороги

Особое значение необходимо уделить технической классификации трассы. От этого зависит вид дорожного полотна, число полос и ряд других параметров, характерных для каждой дороги. Поэтому особенно важно определить статус дороги. Здесь также очень важно рассчитать нагрузки от автомобильного потока, который наверняка с годами будет увеличиваться.

После завершения расчётов, результат оформляется в виде рабочего проекта. В него обязательно должна быть включена техническая и сметная документация, а также подробные чертежи, содержащие в себе данные об используемых бордюрах, тротуарах, знаках, дорожной разметке и других важных элементах автомобильной дороги.

Рабочий проект также комплектуется пояснительной запиской. В ней подробно обосновывается каждое решение, которое будет использоваться при строительстве.

пояснительная записка

Пояснительная записка к плану строительства дороги

Также в них содержатся рекомендации по прокладке коммуникаций, инженерных сетей, локальные сметы и многое другое. Обязательно содержатся все необходимые данные по ландшафтному проектированию и созданию условий, позволяющих гарантировать безопасность окружающей среды.

На этом работа не заканчивается. Рабочий проект проверяется несколькими специалистами, которые не только проверяют, соответствует ли проект ГОСТ-ам и СНИП-ам, но и подвергают его нескольких экспертизам. При этом могут присутствовать эксперты из государственной инспекции, а также инспекции района, где будет возведена новая автомобильная дорога, расчёты по которой ведутся.

СНиПы и нормы проектирования автомобильных дорог

Стоит понимать, что основы проектирования автомобильных дорог предусматривают грамотное и наиболее рациональное и бережное расходование доступных природных ресурсов, минимизацию вреда окружающей среде, а кроме того применение современных методик, снижающих общую стоимость строительства, а также обслуживание таких дорог и энергопотребление.

действующие СНиПы

В частности, СНиП, регламентирующий проектирование автомобильных дорог и их сооружение, имеет номер 2,05,02-85. Соответствующее пособие к этому СНиПу содержит рекомендации методического характера по разработке проекта и строительным работам. Кроме того, это пособие по проектированию дорог содержит также основные нормы и правила вместе с технической классификацией дорог.

Любые пособия разрабатываются в дополнение к СНиПам. Данные пособия содержат рекомендации и нормы проектирования автомобильных дорог для различных условий.

Стоит учесть такой важный момент: проектирование земляного полотна дорог должно принимать в расчёт особые условия, например, слабый грунт, ведь характеристики дороги должны соответствовать сложившимся условиям, иначе о приемлемом сроке службы трассы говорить даже и не приходится.

Познавательное видео о проектировании дороги в программе AutoCAD.

До недавнего времени нормы и основы проектирования автомобильных дорог в России основывались на устаревших СНиПах, которые уже не соответствовали реальной картине загруженности дорог и транспортного потока. Примерно с 2006 года стала заметна устойчивая тенденция к совершенствованию системы классификации автодорог. С того времени начали внедрять новые ГОСТы и пособия для проектирования.

На что необходимо обратить внимание при подготовке к прокладке дороги

При выполнении всех работ по изысканию и проектированию автодорог, эксперты уделяют особое внимание грунтовым условиям и особенностям климата в данном регионе, в первую очередь – количеству осадков в холодное время года.

график количества осадков

Исследования грунта позволяют не только уточнить несущую способность грунта (и, соответственно, решить вопрос о необходимости уплотнения имеющегося грунта), но и выяснить, насколько глубоко залегают грунтовые воды в разные времена года.

Если уровень залегания вод достаточно глубок, он не способен оказать значительного влияния на дорогу. При малой глубине залегания может иметь место «игра» грунта, при которой его поверхность резко меняется в зависимости от времени года.

В таком случае строительство автомобильных дорог ведётся при использовании дополнительных материалов, обеспечивающих прочность и надёжность основания. Работая на месте будущего строительства, инженер оценивает ландшафт и подбирает оптимальные места для постройки мостов, а также укладки подземных коммуникаций.

Гидрологические данные в сумме с климатическими особенностями района позволяют ему подобрать толщину дорожной одежды, которая позволит с одной стороны снизить расходы, а с другой – гарантировать надёжность и долговечность автомобильной дороги даже при интенсивном движении тяжелогружёных грузовиков.

климатические особенности

Строительство дороги происходит в несколько этапов, так как для достижения нужных качеств, используется несколько слоёв материалов. На грунте оборудуется подушка из песка. Он не только хорошо отводит избыток влаги от дороги, но и равномерно передаёт нагрузку на грунт.

После этого идёт базовый слой. Чаще всего базовым слоем дорожной одежды выступают каменные материалы. Низкая стоимость в сумме с доступностью, высокой прочностью и долговечностью делают камень лучшим выбором в такой ситуации.

Верхний слой дорожной одежды выполняется из материалов, которые не только прочны и способны выдерживать разные виды нагрузки (сжатие, изгиб, растяжение), но и хорошо работают в условиях частых перепадов температуры и повышенной влажности. После этого следует промежуточный слой и, наконец, дорожное покрытие. Для укладки этих трёх слоёв используется асфальт.

укладка асфальта

Но слои должны отвечать разным требованиям, поэтому и марки асфальта используются различные. Самым дорогим является верхний слой (покрытие). Его отличительной особенностью является использование битума дорогих марок, мелкого щебня и специальных добавок, благодаря которым готовый асфальт может противостоять высокой температуре, частым её перепадам, а также повышенной влажности.

Чтобы обеспечить хорошее сцепление разным слоям, тем самым повышая прочность дороги и её долговечность, используются специальные вещества – так называемые геосинтики.

Для проверки готовой конструкции она подвергается кратковременным нагрузкам – обычно через определенный участок автодороги пропускается несколько большегрузных автомобилей. Если на трассе не осталось следов деформации, значит, вся работа была выполнена качественно, при использовании подходящих материалов.

большегрузные автомобили

Как происходит строительство

Строительство самой дороги – это очень сложный процесс. Стоит понимать, что автодорога – это целый инженерный комплекс. Например, проектирование земляного полотна автомобильных дорог на равнине в средних условиях предусматривает для создания 1км пути использование 5000 м3 щебня, 3000 м3 песка, до 50000 м3 разработанного грунта, до 20-ти погонных мостов.

При этом каждый вложенный в дороги рубль увеличивает ВРП (размер валового регионально продукта) в среднем на 6 рублей.

В первую очередь производится проектирование земляного полотна автомобильной дороги. Правильно уложенное земляное полотно – гарантия долговечности трассы, а также прекрасный способ экономии дорогостоящих строительных материалов.

После этого на месте строительства производится очистка самой будущей трассы и прилегающей территории – удаляются деревни, пни, крупные камни и кустарник, чтобы гарантировать комфортную и эффективную работу людям и технике.

очистка трассы

Очистка будущей трассы от мусора

Земляное полотно возводится прямо из грунта, добываемого в местах строительства. В наиболее сложных случаях грунт подбирается искусственно, чтобы полотно соответствовало строительным нормам.

Для начала дорожная полоса расчищается, после этого грунт разрыхляется, что существенно облегчает работу технике, используемой для выравнивания грунта. Если работа ведётся в особо сложных условиях (болотистый, мерзлый или скальный грунт), оправданным является проведение взрывных работ.

Следующий этап – сооружение выемок и насыпей. Для этого также используются специальные дорожные машины. Если возникает необходимость, специалисты проводят монтаж дренажной системы для отвода вод и исключения возможности заболачивания почвы, что привело бы к скорейшему разрушению трассы.

Видео о проведении земляных работ при строительстве дороги

Готовые выемки наполняются песком, который образует песчаную подушку. Песок навозится грузовыми автомобилями и разравнивается – вручную или обычным асфальтным катком. Поверх песка укладывается камень. При ведении работ на болотистых грунтах, его пропитывают портландцементом, в результате чего образуется одна огромная плита, эффективно принимающая нагрузки и передающая их на грунт. Лишь когда камень выровнен, на него укладывается три слоя асфальта, о которых было сказано выше.

В результате получается качественная трасса, способная прослужить многие годы, легко перенося сложные климатические условия и большие нагрузки.





Статья прочитана 6406 раз(a).
 
Автор:
Александр Симонов
Александр Симонов
(Пока оценок нет)

 
 

Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля

Внимание:все отзывы проходят модерацию.