Безопасность по расчету
Составляющие качества дорог

Дороги – жизненно важные артерии государственного организма. Не случайно их состояние – лучший показатель уровня развития его экономики.
О повышении качества дорог говорится много, однако по-прежнему дороги остаются зоной повышенного риска.

О проблемах повышения качества и надежности транспортных сооружений, снижении риска возникновения всевозможных аварий мы беседуем с зав. кафедрой «Автомобильные дороги» СПб ГАСУ, профессором, доктором технических наук, действительным членом Международной академии транспорта Б. Н. Карповым.

– Борис Николаевич, что включает в себя понятие безопасности работы транспортных сооружений?
– Это понятие достаточно емкое, оно определяет двуединую задачу: обеспечение безопасности функционирования самого транспортного сооружения и безопасности движения по нему. Сегодня решение этих задач осуществляется на основе теории риска, которая позволяет с большей или меньшей долей вероятности просчитать отрицательные характеристики.
Безопасность работы транспортных сооружений закладывается уже на стадии проектирования, включая степень однородности конструкции, характеристики геометрических параметров, учет природно-климатических факторов, данные прогнозов по размерам и интенсивности движения и пр.; реализуется на стадии строительства, реконструкции, ремонта; поддерживается на необходимом уровне качественным содержанием дорог. Эта очень важная составляющая включает в себя своевременную очистку от снега, обработку антигололедными материалами зимой для повышения коэффициента сцепления, специализированные работы весной и т. д.

– Большинство дорог в нашей стране построены еще в советское время, проектировщики не могли точно знать, как увеличатся нагрузки, они могли только прогнозировать. А если эти прогнозы оказались ошибочными, что делать?
– Действительно, прогнозы в прошлом веке на 20–30 лет вперед были весьма и весьма относительны. Рост интенсивности движения был предусмотрен низким и средним, расчетные нагрузки на ось в лучшем случае составляют 10 т. К сожалению, новые дороги сегодня почти не строятся.
Конечно, такие магистрали, как КАД или МКАД, построены с учетом современных нагрузок, с применением новых материалов и технологий. Но это капля в море, они не в состоянии обслужить все транспортные потоки. Поэтому основная задача дорожников – ремонт и реконструкция существующих трасс с учетом возникающих проблем и новых требований к конструкциям и технологиям.
Большинство наших дорог подвержены разрушениям и деформации, так называемой колейности. Это является как раз следствием высоких нагрузок, которые старые конструкции, а подчас и новые, не выдерживают. Колейность же значительно повышает и риск возникновения ДТП.

– Как же продлить срок службы транспортных сооружений и повысить их безопасность?
– Сегодня мы располагаем конструкциями дорожных одежд под тяжелое и интенсивное движение. Они более трещиностойки и менее подвержены колеобразованию. Несущий слой таких конструкций выполнен в полужестком варианте из предварительно расчлененного бетона. Их устойчивость обеспечивается проектированием рациональных форм и размеров элементов несущего слоя, ограниченных разрезами (при оптимальной жесткости зон разрезов). Это существенно выравнивает давление на нижние слои, а температурно-временное деформирование несущих элементов в границах зон ресурсов обеспечивает необходимую монолитность асфальтобетонного покрытия. Колеобразование снижается благодаря высокой несущей распределяющей способности оснований.

– Какова технология устройства таких конструкций?
– После укладки монолитного слоя бетона на его поверхности создают систему ослабленных сечений (ложных швов), приблизительно на 1/3 толщины слоя. Для качественного набора прочности поверхность слоя обрабатывают пленкообразующим материалом, например битумной эмульсией. После набора прочности на поверхность данного несущего слоя укладывают тонкий слой черного щебня и по нему производят обкатку тяжелыми пневмокатками для обеспечения направленного трещинообразования по ложным швам. Затем укладывается асфальтобетонное покрытие.
Увеличение однородности конструкции по прочности является одним из важнейших путей снижения риска разрушения дорожной одежды. В процессе разработки конструкции и при ее возведении равнопрочность характеризовалась несколькими показателями однородности. В том числе и по модулю упругости – коэффициентом вариации модуля, снижение которого (ниже 0,18) позволило увеличить до нормативного уровня межремонтные сроки.
В идеале однородность должна обеспечиваться на всех стадиях: в проектировании, сочетании материалов и конструктивных слоев, реализации технологии и т. д. Ее повышение является определяющим условием для качества дорожного полотна. Однако не всегда это возможно. В современных расчетах на стадии проектирования закладывается нормативный риск разрушений этих сооружений (0, 05) и риск возникновения ДТП (10-4). Учитывается степень однородности конструкции, характеристики геометрических параметров, природно-климатических факторов, прогнозируемые данные по размерам и интенсивности движения и т. п.

– Борис Николаевич, а где-то уже применяются такие конструкции?
– Принцип расчленения оснований на отдельные элементы осуществлялся в Германии при реконструкции старых цементобетонных магистралей. В нашей стране при разработке конструкций для районов Севера и Сибири в основном использовались сборные покрытия, основанные на методе сочленения элементов.
Кроме того, велись такие работы и в Новгороде. В Санкт-Петербурге на Суздальском проспекте 100-метровый участок был сделан по аналогичной конструкции. А на Морском проспекте был устроен переезд еще в 1994 году и служит до сих пор. Такие конструкции увеличивают срок службы транспортных сооружений в среднем на 60%. А значит, повышается долговечность дорог и снижается риск возникновения аварий. Конечно, качественное строительство – это дорогое строительство, но разве можно экономить на безопасности?

Елена Рачкова

Тел. 575-0534