За дороги взялись основательно

Надежность и долговечность дорожных конструкций во многом зависят от грамотного устройства несущего основания. При условии повышения несущей способности дорожных оснований российская стройиндустрия выйдет на качественно новый уровень сооружения дорог. К такому выводу пришли специалисты городских дорожных организаций на семинаре, проведенном ассоциацией «Дормост» и фирмой «БААС-Строительство». Из выступлений докладчиков и дискуссий, развернувшихся на встрече между строителями, проектировщиками и научными сотрудниками, родилась объективная картина существующих в отрасли проблем. И она была бы весьма мрачной, если бы петербургские дорожники не пытались искать пути решения своих проблем, но именно этим они и занимаются.

За последние годы в практику дорожного строительства, как и всей отрасли в целом, внедрились многие нововведения, положительно сказавшиеся на развитии данной сферы. Мы стали использовать более качественные материалы и более эффективные технологии, мы стали привлекать к работам более производительную строительную технику и взяли к себе в помощники современные компьютеры и вычислительные приборы.

Как говорят специалисты, мы научились правильно сооружать земельное полотно, подстилающие слои, заметно продвинулись в укладке асфальтобетонных покрытий, но это не исчерпало извечную российскую проблему. Почему?

Участники семинара, организованного ассоциацией «Дормост» и ООО «БААС-Строительство», отвечая на этот вопрос, высказали следующую мысль: если рассмотреть проблемы дорожной отрасли в целом и как бы распределить их по отдельными слоям дорожной конструкции, то самым проблемным участком окажется основание. По этой причине проблема повышения несущей способности дорожного основания должна решаться незамедлительно, тем более что этого требует повседневная практика работы дорожных организаций.

Полностью разделяя это мнение, детальной проработкой данного вопроса занялось одно из предприятий холдинга «ПО «Возрождение» ООО «БААС-Строительство». Совместно с Санкт-Петербургским филиалом института «СоюздорНИИ» был проведен анализ, по результатом которого была выработана современная концепция строительства дорожных оснований.

В советские времена эта проблема легла в основу ряда исследований, но, к сожалению, они были забыты и не востребованы на протяжении многих лет. «Изучив эти материалы, мы пришли к выводу, что и в наши дни дорожники нуждаются в нормативных документах, предусматривающих использование эффективных материалов и технологий и обобщающих передовой опыт ученых, проектировщиков и строителей. Открытое обсуждение этого документа поможет внести в него необходимые коррективы и поправки, с тем чтобы впоследствии он мог применяться на практике», — рассказал С. Л. Смирнов, коммерческий директор ООО «БААС-Строительство».

Комплекс мер, направленный на повышение несущей способности основания при проектировании и строительстве, был разработан сотрудниками института «СоюздорНИИ» на основе многолетних исследований А. О. Салля. Методические рекомендации по-новому рассматривают использование в дорожном строительстве щебня и щебеночно-песчаных смесей (ЩПС) на примере материалов, выпускаемых ЗАО «Выборгское карьероуправление».

Данные рекомендации действуют в рамках существующих нормативных документов: СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги» и МОДН2-2001 «Проектирование нежестких дорожных одежд».

В настоящее время наиболее распространенным типом дорожных оснований являются щебеночные основания, которым в соответствии с МОДН-2001 «Проектирование нежестких дорожных одежд» придан статус несущего слоя дорожной одежды. По сравнению с основаниями из материалов и грунтов, укрепленных цементом, щебеночные основания обладают такими преимуществами, как отсутствие потребности в смесительных установках; высокая технологичность, обусловленная возможностью длительного хранения щебня в притрассовых штабелях или непосредственно на дороге; допустимость транспортировки и укладки в неблагоприятную погоду; допустимость после расклинцовки и уплотнения основания открытия по нему автомобильного движения и использования его в качестве временного покрытия (стадийное строительство); удобство при выполнении ремонтных работ и реконструкции без перекрытия автомобильного движения; пространственная однородность слоя, исключающая появление на выше-уложенном асфальтобетонном покрытии «отраженных трещин».

Однако при всех перечисленных достоинствах данного типа оснований на практике редко реализуются потенциальные возможности щебеночных материалов в повышении прочности дорожной одежды. По глубокому убеждениюА. О. Салля, практикуемое нормирование требований к исход-ным материалам, технологиям строительства и контролю качества осуществляется без должного учета и понимания механики работы дорожной одежды в процессе эксплуатации дороги. На протяжении многих лет при нормировании требований к щебню для дорожных оснований специалисты руководствовались ошибочными представлениями о влиянии прочности породы: чем прочнее камень, тем выше качество основания. Но опыты института «СоюздорНИИ» показали, что на самом деле прочность камня влияет на модуль упругости значительно меньше, чем плотность укладки щебня, которая у менее прочного легкоуплотняемого щебня оказывается выше.

Жесткость уплотненного слоя щебня зависит от жесткости контактов его отдельных зерен, поэтому общая упругая деформация от воздействия внешних нагрузок складывается из элементарных упругих сближений пары соприкасающихся зерен. У легкоуплотняемого щебня площадки контактов зерен, образующихся при уплотнении, больше и, следовательно, упругие сближения пары зерен меньше, чем у трудноуплотняемого щебня. Этим объясняются более высокие модули упругости оснований из легкоуплотняемого щебня.

Использование для устройства щебеночных оснований методом заклинки в соответствии со СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги» однофракционного щебня с размером зерен 40–70 мм марки 1000 и выше является необоснованной мерой. В этом случае рыхлость щебня затрудняет его уплотнение, особенно на первом этапе устройства основания, а отсутствие мелких фракций (зерен) в нижней части слоя обусловливает ее недоуплотненность в связи с повышенной остаточной пористостью устраиваемого основания. Нормативные показатели плотности и жесткости щебеночных слоев могут быть обеспечены лишь при достижении оптимального зернового состава в результате измельчения зерен в процессе укатки, достичь этого из одной фракции крупного щебня затруднительно.

Дальнейшее развитие технических требований к форме зерен дорожного щебня должно увязываться с оценкой его расклинивающей способности. Практикуемая оценка формы зерна по признаку приблизительного равенства его размеров (по «кубовидности») далека от совершенства: зерна кубовидной формы расклинивающей способностью не обладают. Особое значение приобретает оценка расклинивающей способности зерен при целенаправленном развитии дробильной техники для получения дорожного щебня клиновидно-тетраэдральной формы.

Все самые распространенные недостатки в устройстве щебеночных оснований в определенной мере устраняются при замене трудноуплотняемого, марки 1000 и выше, однофракционного щебня (40–70 мм) легкоуплотняемым двуфракционным (20–70 мм) и практически исключаются при устройстве оснований из щебеночно-песчаных смесей.

Разрабатывая данную концепцию, специалисты ООО «БААС-Строительство» и института «СоюздорНИИ» руководствовались идеей о том, что на строительстве дорог в Северо-Западном регионе целесообразно использовать местные материалы, ведь в нашем регионе есть природные источники сырья, свойства которого соответствуют нормативным требованиям. Материалы Выборгского карьероуправления — это хорошо известные строителям щебни марки 800 и выше, идеально подходящие для устройства оснований дорог 1–3 категории, а также для изготовления ЩПС.

Методические рекомендации по использованию данного щебня вызвали большой интерес специалистов дорожных организаций Петербурга. Опрос участников семинара показал, что большинство представителей подрядных, проектных организаций и контролирующих органов согласны с необходимостью применять на практике те меры, которые были изложены в представленной концепции. Большинство голосов было отдано за использование легкоуплотняемого гранитного щебня и переход на двуфракционный гранитный щебень и ЩПС. При этом специалисты сделали оговорку, что известковый щебень марок 600–800, который также относится к разряду легкоуплотняемого, не должен использоваться в строительстве дорог в регионах с влажным климатом, поскольку он не сохраняет своих прочностных свойств при длительном взаимодействии с водой.

Подводя итог встречи, дорожники выразили готовность и в дальнейшем принимать участие в разработке и обсуждении новых конструктивных решений, в создании региональных нормативных документов, учитывающих местные материалы, и ориентироваться на рекомендации отраслевого сообщества для использования нововведений в практике дорожных организаций.

А. Ф. Масюк, начальник лаборатории ГУДП «Дортехнологии». Хотелось бы, чтобы представленные методические рекомендации могли использоваться во всей технологической цепочке дорожного строительства в качестве нормативного документа: чтобы им могли руководствоваться в своей работе проектировщики и строители, а мы как представители заказчика могли пользоваться точно выверенными и понятными всем критериями оценки, которые должны содержаться в подобного рода документах. Для этого нужно конкретизировать некоторые показатели и более детально изложить некоторые положения.

М. П. Костильев, главный технолог ЗАО «ВАД». Из опыта сотрудничества с зарубежными коллегами знаю, что в северных странах Европы дорожники уже отказались от практики использования «расклинцовки» из гранитного щебня и заменили ее ЩПС. Думаю, что петербургские дорожные организации должны быть в курсе передовых западных технологий и с некоторым переосмыслением использовать их в своей работе. Мы должны решать проблемы отрасли вместе, сообща, делиться опытом, разрабатывать, обсуждать и применять на практике меры по улучшению качества несущего слоя дорожной одежды.

Т. С. Широкова, заместитель директора АБЗ1. Новые материалы и технологии должны применяться в дорожном строительстве только после тщательного изучения и апробирования на опытных участках. Легкоуплотняемый щебень целесообразно использовать, если речь идет о щебнях изверженных пород, а не об известковых материалах, которые в нашем климате использовать нельзя. Оптимальный состав для устройства дорожного основания имеют ЩПС.

Б. В. Белоусов, директор ФГУП «Омский СоюздорНИИ». В нашем регионе проблема повышения несущей способности дорожных оснований решается с помощью белитовых шламов — материалов, относящихся к медленно твердеющим вяжущим, производимых из отходов алюминиевых заводов. Преимуществами шламов являются высокие тепло- и гидроизоляционные свойства, поэтому материал прекрасно работает во влажной среде. Этот фактор приобретает большое значение в климатических условиях Северо-Западного региона.