8 (812) 677-91-71 8 (499) 678-08-78

Спросить
online

Задайте свой вопрос в Telegram Напишите нам в WhatsApp

Задайте вопрос
online

Задайте свой вопрос в Telegram Задайте свой вопрос в WhatsApp
Мы на связи. Звонок бесплатный
8 (812) 677-91-71 8 (499) 678-08-78
Получить чек-лист
x
Строительство шоссе: нормы и особенности работ
12 мая 2022

Строительство шоссе: нормы и особенности работ

Строительство шоссе – это непрерывный процесс практически для любого государства, ведь роль дорог в экономике невозможно переоценить. В целом технологии и этапы возведения крупных автомагистралей не отличаются от таковых для региональных или городских дорог, но все же имеют определенные особенности.

Более того, время не стоит на месте, и каждый год появляются новые материалы и решения, делающие шоссе качественнее и долговечнее. В нашей статье мы расскажем, как строятся такие дороги, разберем классические этапы и материалы, а также поговорим о трендах в этой сфере. 

Нормативная база строительства шоссе

Базовые вопросы, касающиеся статуса автомобильных дорог, а также условий их использования на свободной и платной основе, регламентированы Федеральным законом № 257-ФЗ «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации». Этот же документ определяет зоны ответственности государственных и муниципальных органов при сооружении шоссе и поддержании их в рабочем состоянии.

Нормативная база строительства шоссе

В Законе 257-ФЗ дано определение автомобильной дороги: это объект транспортной инфраструктуры, который предназначен для перемещения транспортных средств и состоит из самого дорожного полотна, земельных участков вдоль полосы отвода и дорожных сооружений – защитных, искусственных, производственных объектов и элементов обустройства. 

Решение о строительстве новой дороги или ремонте (реконструкции) существующей принимают органы власти, к ведению которых относится конкретный объект транспортной инфраструктуры. При выполнении работ исполнители руководствуются положениями Градостроительного кодекса, нормативными финансовыми документами и целевыми программами разных уровней – от федеральных до муниципальных.

Все это документы общего плана, определяющие очередность работ по сооружению и ремонту дорог, а также источники и размеры финансирования такой деятельности. Технологические моменты, включая требования к материалам, прочности конструкций, методике испытания готовых дорог, отражены в ГОСТах (государственных стандартах) и СНиПах (строительных нормах и правилах).

Базовым нормативным актом для специалистов по сооружению и реконструкции шоссе считается СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Две последние цифры – это год его утверждения. Конечно, за прошедшие десятилетия многое изменилось, поэтому существует более актуальная версия – Свод правил СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85». В этом документе учтены современные технологии строительства дорожного полотна, однако он не отменяет СНиП 1985 года, а значит, опираться можно на оба нормативных акта.

Это не значит, что застройщику запрещено применять передовые современные технологии, не описанные в устаревших документах. Закон «О техническом регулировании» позволяет любой организации руководствоваться созданными на базе инноваций собственными стандартами и даже предлагать их в качестве основы для ГОСТа.

На сегодняшний день формирование нормативных документов в области строительства дорог происходит под руководством Росстандарта, взаимодействующего с отраслевыми институтами, в том числе РосДорНИИ и МАДИ. Для оптимизации деятельности по созданию современных ГОСТов и СНиПов в 2015 году принят Закон «О стандартизации в РФ», на базе которого разработана федеральная программа стандартизации.

Этот документ устанавливает внутренние нормы, а также разрешает использовать стандарты других стран. Включенные в него разделы «Удобные дороги», «Умные города» и «Строительные материалы» имеют непосредственное отношение к сооружению шоссейных дорог. Также в России действует федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России».

Требования к строительству шоссе

Автомобильные дороги, связывающие различные населенные пункты, должны быть приспособлены для движения транспортных средств на высокой скорости. Это значит, что при строительстве шоссе необходимо добиться идеальной гладкости дорожного полотна: наличие ямок, выбоин, трещин недопустимо, так как они могут стать причиной серьезной аварии.

Закон О техническом регулировании

Этим объясняются высокие требования к качеству дорожного полотна на трассах федерального значения. Строители обязаны тщательно соблюдать технологию производства работ, использовать только разрешенные нормативными документами материалы. Сооружение шоссе – ответственный процесс, в ходе которого нельзя отступать от рекомендуемой ГОСТами и СНиПами последовательности этапов.

Общедоступные автомобильные дороги подразделяются на три вида в зависимости от значения: федеральные, региональные (межмуниципальные), местные. Шоссе чаще всего относятся к дорогам федерального значения, то есть связывают между собой крупные города нескольких регионов. При их строительстве исходят из таких показателей, как:

  • интенсивность транспортного потока;
  • предельно допустимая скорость движения автомобилей;
  • нагрузка на дорожное полотно;
  • пропускная способность.

Самые строгие требования предъявляются к шоссе со стабильно высокими показателями нагрузки. Такие автомобильные дороги должны гарантировать непрерывность транспортного потока и безопасность передвижения транспортных средств. Такой результат достигается соблюдением при строительстве автодорог рекомендаций отраслевых нормативных актов.

Шоссе представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из грунта, песка, щебня, бетонных плит, асфальта и других материалов. 

Одним из важнейших требований является устройство дорожного полотна, гарантирующее естественное удаление талой и дождевой воды. Для этого выдерживается определенный уклон от центра шоссе к обочинам, сооружаются водоотводные канавы, устанавливаются ливнеприемники. В противном случае на асфальте будут задерживаться осадки, что приводит к плохой управляемости автомобилей и становится причиной серьезных аварий. 

При строительстве шоссе обязательно принимается во внимание уровень залегания грунтовых вод. Их близость к поверхности провоцирует подвижность почвенного слоя, поэтому дорожное полотно будет быстро разрушаться. Чтобы предотвратить негативные последствия этого явления, применяют песок крупной фракции и щебень из твердых горных пород.

Порядок проектирования шоссе

Работа над сооружением новой автомобильной дороги начинается с тщательного исследования местности. Подбираются подходящие для будущего шоссе участки территории, исходя из геологических, климатических и техногенных условий.

Требования к строительству шоссе

Разработчики руководствуются действующими ГОСТами и СНиПами и отражают в проекте не только новую дорогу, но и все дополнительные сооружения, предусмотренные нормативными документами. Сюда входят различные коммуникации, объекты придорожного сервиса, зеленые насаждения и т. д.

На этапе проектирования определяются объемы необходимых строительных материалов, количество и перечень спецтехники, устанавливаются сроки завершения каждого из этапов строительства шоссе, рассчитываются периоды окупаемости инвестиций. 

И заказчик, и подрядчик заинтересованы в максимально быстром выполнении работ по сооружению дороги, однако в угоду темпам недопустимо нарушать технологию, в том числе сокращать рекомендуемые технологические интервалы между отдельными этапами строительства. Это может привести к тому, что новое шоссе прослужит недолго и спустя пару сезонов потребует капитального ремонта. 

Качественная автодорога должна противостоять механическим нагрузкам и негативному климатическому воздействию. В России количество циклов заморозки-разморозки иногда достигает нескольких десятков в год, и этот фактор необходимо учесть при разработке проекта нового шоссе.

Помимо морозов и оттепелей отрицательно сказываются на состоянии и долговечности дорожного полотна ливни, снегопады, грунтовые воды, гололед. Предусмотреть и минимизировать негативные последствий природных явлений могут только квалифицированные инженеры с опытом проектирования сложных транспортных сооружений.

Разработке документации предшествует сбор информации по нескольким направлениям. В числе базовых показателей, без которых невозможно приступить к созданию проекта – данные геологической и топографической разведки, прогноз интенсивности транспортного потока, сведения о вероятной нагрузке на дорожное полотно. При этом ориентироваться надо не только на текущий поток автомобилей, но и на его возможное увеличение в ближайшие десятилетия.

Еще одной важной составляющей проекта является раздел, посвященный безопасности и комфорту автомобилистов, пассажиров и пешеходов. В нем предусматриваются стоянки для отдыха, пешеходные переходы, объекты придорожного сервиса: мотели, кафе, заправочные станции.

При проектировании разработчики должны установить статус будущего шоссе. Этот параметр имеет непосредственное влияние на то, каким требованиям будет соответствовать трасса: сколько полос движения потребуется, какую суммарную нагрузку должно выдерживать полотно, каковы прогнозы роста интенсивности транспортного потока в будущем.

Готовый проект представляет собой комплект технической и сметной документации, результаты расчетов, чертежи, сведения о материалах и изделиях, которые будут использоваться в ходе строительства нового шоссе.

В прилагаемой к проекту пояснительной записке содержится информация, обосновывающая каждое предлагаемое техническое решение. 

В состав проекта входят данные о коммуникациях, которые будут проложены в процессе сооружения автомобильной дороги, в том числе сетях электро- и водоснабжения. Ландшафтные изменения, работы по благоустройству полос отвода также должны найти отражение в проектной документации.

Следующий этап – экспертиза рабочего проекта на соответствие нормативным актам в сфере дорожного строительства и другим требованиям в нескольких инстанциях. При наличии замечаний в документы вносятся изменения, после чего проект может служить основой для работ по сооружению автомобильной трассы.

Основные материалы для строительства шоссе

Чаще остальных применяются две технологии: 

Асфальтобетонные дороги

Асфальтобетон – это щебень мелкой фракции и песок (гравий), соединенные при помощи вяжущего компонента. В процессе укладки температура смеси – не менее 105 ⁰С, это позволяет качественно разровнять и утрамбовать слой асфальтобетона на подготовленной «подушке».

Порядок проектирования шоссе

Температура воздуха не должна опускаться ниже 5 ⁰С, атмосферные осадки во время укладки недопустимы: это приводит к низкому качеству готового покрытия. Участки шоссе, которое асфальтировали под дождем, раньше других покрываются трещинами и начинают разрушаться.

Смесь укладывается слоями по 4–7 см, между ними используется битум, значительно повышающий адгезию. Для внутриквартальных дорог достаточно одного слоя асфальтобетона, но когда речь идет о строительстве шоссе, выполняется многослойный «пирог», слои которого соединяются битумом и армирующей сеткой.

Цементобетонные дороги

В результате использования этой технологии получаются более прочные и долговечные покрытия. Ее специфика состоит в монтаже на подготовленное основание рельс-форм, которые выполняют функцию опалубки. Участки будущего дорожного полотна армируют и заливают бетоном, который выравнивается и трамбуется специальными машинами. Чтобы бетонная смесь затвердела, ее необходимо некоторое время поддерживать во влажном состоянии. Для этого применяются составы, образующие на поверхности пленку: битумные или каучуковые эмульсии, лаки и другие материалы с аналогичными свойствами.

Сложность и высокая стоимость сооружения цементобетонных дорог объясняет их низкую популярность в России. На долю таких шоссе приходится всего 3 % автотрасс, при том что в Германии их доля составляет около 40 %, а в США – почти 80 %.

Этапы строительства шоссе

Комплекс работ по созданию автомобильной трассы включает несколько последовательных этапов:

Предварительный:

  1. Геодезические изыскания.
  2. Планирование дороги.
  3. Инженерные расчеты.
  4. Работа над экономическим обоснованием.
  5. Изготовление пакета проектной документации.
Строительство нового шоссе

Подготовка местности:

  1. Удаление объектов, препятствующих прокладыванию трассы (построек, деревьев).
  2. Разработка грунта: снятие, отсыпка, выравнивание, уплотнение.
  3. Сооружение дренажной системы.
  4. Перенос или прокладка инженерных коммуникаций.
  5. Монтаж защитного ограждения и установка предупреждающих знаков.

Устройство основания для будущего дорожного полотна:

  1. Укладка геотекстиля. Этот материал необходим для разделения конструктивных слоев, лучшего водоотведения и повышения прочности сооружения.
  2. Отсыпка и уплотнение песчаного слоя. «Подушка» толщиной около 40 см способствует амортизации и стабилизации конструкции.
  3. Монтаж геосетки (георешетки). Усиливает прочность основания, снижает нагрузку на него.
  4. Отсыпка и уплотнение щебеночного слоя. Щебень служит ключевым компонентом при строительстве автодороги, поскольку обеспечивает прочность полотна. Формирует основу будущего шоссе щебень крупной фракции, поверх которого отсыпается мелкофракционные щебень, заполняющий неровности и пустоты.
  5. Проливка подготовленного основания битумной эмульсией. Этот шаг необходим для хорошей адгезии щебня с асфальтобетоном.
Основные материалы для строительства шоссе

Устройство асфальтобетонного покрытия:

  1. Поэтапная укладка нескольких слоев асфальтобетона.
  2. Армирование дорожного полотна при помощи геосетки, размещенной между слоями асфальта (выполняется при высокой прогнозируемой загрузке шоссе).
  3. Уплотнение каждого очередного слоя асфальтобетона для достижения максимальной прочности поверхности автодороги.

Обустройство прилегающей к шоссе территории

  1. Прокладка тротуаров.
  2. Установка бордюров.
  3. Сооружение ливневой канализации.
  4. Монтаж ограждений.
  5. Нанесение дорожной разметки.
  6. Установка дорожных знаков.
  7. Прокладка коммуникаций.
  8. Монтаж осветительных приборов.

Отступление от нормативных требований на любом этапе строительства нового шоссе может привести к негативным последствиям, в том числе к быстрому разрушению дорожного полотна. На участках скоростных дорог, проходящих вблизи жилых домов, рекомендуется устанавливать шумозащитные экраны, а окна квартир менять на стеклопакеты. 

Современные материалы для строительства шоссе

Полимеры

Битумная эмульсия, при помощи которой строители добиваются хорошей адгезии между слоями, становится более эластичной и вязкой после добавления специальных полимерных добавок. В их состав входят пластификаторы, термоэластики, эластомеры.

Этапы строительства шоссе

Автодороги, при сооружении которых использовались такие пластификаторы, как полиэтилен и полипропилен, более стойки к перепадам температур и воздействию реагентов. 

Эмульгаторы

Для повышения износостойкости асфальтобетона и улучшения качества готового покрытия применяются эмульгирующие добавки, в состав которых входят ПАВы, стабилизирующие их состав. 

Главная функция эмульгаторов – повышения вязкости битума, доля которого в смеси доходит до 70 %. 10 % – водорастворимые эульгирующие добавки, оставшаяся часть – вода. В результате экономится битум и электроэнергия, повышается прочность покрытия, увеличивается срок службы шоссе.

Резина

Первоначально резиновую крошку использовали на отдельных участках автодорог, где особо остро стоял вопрос подавления вибрации и снижения шума. Эффективность этого компонента доказана многолетней практикой, поэтому сегодня резина является широко распространенной составляющей асфальтобетонной смеси. 

Немаловажным является экологический аспект, ведь для производства резиновой крошки используются переработанные автомобильные шины и другие отходы.

Эластичность резины не снижается даже при низких атмосферных температурах. Это объясняет меньшее образование наледи на таких шоссе и лучшее сцепление поверхности с колесами.

Пластик

Огромное количество пластиковых отходов – общемировая проблема, требующая скорейшего разрешения. Идея использовать такие свойства пластика, как долговечность, прочность и длительный период разложения, при строительстве шоссе была предложена в 2015 году учеными из Нидерландов.

Положительных последствий такого подхода сразу несколько. Во-первых, это избавление природы от пластикового мусора, представляющего опасность для почвы, растений и животных. Во-вторых, это улучшение качества дорожных покрытий при минимальных затратах.

Работы в этом направлении ведутся активно, однако до массового внедрения результатов переработки пластиковых отходов в строительство автодорог еще далеко. Необходимо поощрять предпринимателей, которые будут заниматься сбором такого мусора и его переработкой в компоненты для асфальтобетонной смеси.

Ландшафтная архитектура при строительстве шоссе

Скоростные трассы в первую очередь должны выполнять свою главную функцию – предоставлять возможность для безопасного перемещения транспортных средств. Однако для визуального комфорта автомобилистов на дорогах предусматриваются различные варианты обустройства ландшафта.

Современные материалы для строительства шоссе

Между встречными полосами движения во многих случаях оставляют территорию без асфальтобетонного покрытия, где укладывается газон и высаживаются деревья. Помимо эстетической функции такие зеленые разделительные полосы играют важную роль в повышении безопасности движения. Посадки уменьшают ослепление от фар встречных машин, снижают шум, поглощают выхлопных газы.

Для устройства зеленых полос подходят деревья с объемом ствола не более 15 см, чтобы в случае аварии автомобилю не был нанесен серьезный урон.

Если позволяет ширина разделительной части скоростной дороги, на ней могут располагаться не только деревья и декоративные кустарники, но и более сложные объекты ландшафтного дизайна. Примерами такого нестандартного подхода к обустройству шоссе могут служить размещаемые на разделительных полосах пруды, рощи, фруктовые сады. Перемещение по благоустроенной трассе повышает комфорт водителей и пассажиров, делает поездку интереснее. 

Сегодня недостаточно соорудить трассу, по которой можно добраться из одного населенного пункта в другой. Перед проектировщиками и строителями стоит более сложная задача: вписать автомобильную дорогу в существующий пейзаж, сделать ее органичной частью ландшафта.

Сближение с природой, сохранение существующих рощ, озер, холмов задает новое направление в строительстве шоссе. Актуальным становится максимальное использование имеющихся природных и архитектурных памятников, а также создание рукотворных площадок для отдыха на природе во время долгого пути.

Для любителей автомобильных путешествий трасса с прилегающими к ней территориями является отдельным объектом туристической инфраструктуры. При создании проекта необходимо учитывать многочисленные потребности водителей и пассажиров машин и предусматривать размещение в полосах отвода соответствующих заведений.

При этом речь идет не только о местах, где туристы могут поесть или переночевать. На участках земли в непосредственной близости от шоссе целесообразно открывать детские парки отдыха и оборудованные территории для рыбалки, ярмарки товаров местных умельцев. 

Особо бережного подхода требуют участки шоссе, пролегающие по территориям с ярко выраженной архитектурно-ландшафтной средой. Перед проектировщикам стоит непростая задача – добиться органичного соединения исторических объектов и современной транспортной инфраструктуры. Здесь можно сыграть как на полном соответствии новых объектов сложившемуся архитектурному фону, так и на полном контрасте.

Новая автодорога должна стать логичным продолжением традиционного ландшафта, а не выглядеть инородным телом. Профессионализм ландшафтного дизайнера заключается в умении решить эту проблему с минимальными затратами и отличным конечным результатом. Современные шоссе могут быть не просто заасфальтированными направлениями движения, а полноценными объектами туристической инфраструктуры. 

Цифровые технологии при строительстве шоссе

Smart-дорога

В ближайшем будущем самоуправляемые автомобили смогут стать обыденностью. Это потребует масштабной перестройки имеющейся дорожной системы. Для обеспечения связи транспортных средств с дорожным полотном в реальном времени и передачи данных о геопозиции нужны многочисленные камеры, датчики и устройства «компьютерного зрения». С их помощью водители будут получать актуальные сведения о дорожной ситуации.

Ландшафтная архитектура при строительстве шоссе

Следующим шагом станет появление автомобилей-беспилотников, для эксплуатации которых потребуются особые условия, в том числе специальная дорожная разметка. Все это заставляет разработчиков и строителей уже сегодня учитывать вероятные перспективы развития транспортной системы при создании проекта и сооружении скоростных трасс.

Цифровой двойник

Технология Building Information Modeling (ВIM) позволяет разработчикам смоделировать будущее шоссе в реальной протяженности со всеми инфраструктурными объектами: развязками, мостами, эстакадами, полосами отвода.

Модель автотрассы, полученная с помощью технологии BIM, предоставляет возможность заранее обнаружить и устранить недостатки проекта, отыскать пути снижения стоимости работ, предложить лучшие варианты для отдельных участков будущей трассы. Инновационная технология оставила далеко позади ранее используемые методы анализа проекта как по скорости выполнения работ, так и по эффективности.

Возможности BIM использовались при проектировании автодорожного моста Сутун через реку Янцзы в Китае, протяженность которого составила 57 км. Еще одним примером удачного задействования этой технологии является компьютерное моделирование моста через Керченский пролив, соединившего материковую часть России с полуостровом Крым.

Smart-техника

В ближайшем будущем при строительстве новых шоссе будет активно использоваться умная техника. С ее помощью значительно упростится решение таких задач, как 3D-моделирование дорожного полотна, определение требуемой высоты и прочности каждого слоя с учетом условий конкретного участка автодороги. Применение смарт-техники сведет к минимуму негативные последствия человеческого фактора, повысит качество дорожного покрытия, продлит срок службы автомобильных трасс.

Еще одним положительным фактором станет снижение себестоимости строительства, ведь один оператор сможет управлять сразу несколькими единицами оборудования.

Уже сегодня технологии, применяемые при сооружении новых шоссе, позволяют получать отличные результаты. Качество дорог становится все лучше, используются новые материалы, благодаря которым автодороги служат дольше без необходимости капитального ремонта. 

Возврат к списку