|
|
Одна из важнейших проблем нашей страны, более чем актуальная для Петербурга - низкое качество дорожных покрытий. При дорожном строительстве важно решить проблему морозооопасных грунтов, деформация которых является одной из основных причин разрушения асфальта
Зыбкая почва под ногами дорожных строителей
Несмотря на величие замыслов Петра Великого и размах их воплощения, нельзя не
признать очевидным факт - с геологической точки зрения место для "окна в Европу"
выбрано не лучшим образом. Согласно исследований, проведенных специалистами
"Ленгипроинжпроекта" совместно с "Дирекцией транспортного строительства", на
многих улицах и площадях Петербурга межремонтный срок службы асфальтобетонных
покрытий в 2-4 раза меньше нормативного и не превышает 2-3 лет.
Одной из основных причин этого является пучинистость грунтовых оснований - неравномерные деформации и последующие осадки от морозного пучения неблагоприятных для строительства дорог грунтов (пылеватых песков, супесей, суглинков). Механизм пучения таков: уровень грунтовых вод в нашем городе составляет, как правило, менее 2 м, что приводит к пропитыванию "неблагонадежных" грунтов влагой. Глубина промерзания для нашего региона составляет около 1,20 м в случае, если поверхность земли защищена снежным покровом, а на очищенных от снега участках (проезжей части) эта величина составит до 2 м. Образующийся лед при замерзании увеличивается в объеме на 9 %. Грунты, неблагоприятные в отношении морозного вспучивания, могут увеличиваться в объеме на 10-15 % - то есть 10-15 см на 1 метр. В поверхности покрытия образуются трещины, куда с дорожного полотна попадает вода - в свою очередь застывая в каждые заморозки, лед расширяется и ускоряет процесс разрушения. Поверхностный ремонт асфальтобетонного покрытия дает лишь временный эффект, так как пучинистый грунт дожидается следующей зимы, чтобы продолжить свою разрушительную работу. Пучинистость грунтов характерна как для Петербурга, так и для Ленинградской области.
Важной, сугубо городской особенностью Петербурга является необходимость учета влияния на дорожные покрытия коммуникаций тепло-, водо- и газоснабжения, расположенных в основании дорожных одежд. В частности, трубы газопровода высокого давления в непосредственной близости от газораспределительной станции круглогодично имеют отрицательную температуру. Это приводит к тому, что на их поверхности собирается и замерзает влага из прилегающей области талого грунта, что часто приводит к явлению летнего морозного пучения. При размещении газопровода высокого давления поперек улицы результаты возникающих деформаций становятся препятствием для нормального движения транспортных средств. Наличие теплотрасс в основаниях дорожных конструкций также увеличивает длительность накопления влаги в грунтах основания. Этому в большой степени способствуют и утечки воды из системы водоснабжения и канализации.
Все разрушительные процессы усугубляются недостаточным качеством асфальтобетонного покрытия, авральным подходом к дорожному строительству, недостаточным учетом особенностей грунтов: В результате постоянно ведутся дорожные работы, расходуются значительные средства, но состояние асфальта по-прежнему раздражает петербуржцев и ужасает гостей нашего города.
Шуба для дороги, или почему Пеноплэкс?
Одним из путей решения проблемы пучинистых участков является изъятие пучинистого
грунта и замещение его грунтом, безопасным в отношении замерзания. Однако данное
решение, как правило, экономически неэффективно, так как требует значительных
объемов выемки, доставки и укладки "безопасных" грунтов, большой осторожности
в отношении инженерных коммуникаций. Существенно замедляется темп дорожного
строительства.
Альтернатива данному подходу - устройство теплоизоляционных слоев из малотеплопроводных материалов. Количество известных и опробованных теплоизоляционных материалов, применяемых для теплоизоляции в дорожном строительстве, достаточно велико - в таблице 1 характеризуются основные свойства некоторых материалов, рекомендуемых к применению в теплоизоляционных слоях дорожных одежд.
Как видно из табл. 1, по критерию теплоизоляционных свойств и плотности оптимальными материалами являются пенопласт ПС-4 и "Пеноплэкс" - торговая марка, под которой представлен экструзионный пенополистирол производства завода "Пеноплэкс СПб". Применение более плотных и теплопроводных изоляционных материалов потребует использовать их существенно большим слоем, что приведет к увеличению объемов работ, транспортным расходам. Если сравнить пенопласты ПС-4 и "Пеноплэкс" по критерию прочности на сжатие, то для Пенопласта ПС-4 эта величина будет составлять 0,20 Мпа, а для "Пеноплэкса" - от 0,25 до 0,60 Мпа. В совокупности с устойчивостью к разрушению при изгибе в 0,5-0,75 Мпа, "Пеноплэкс" можно считать одним из наиболее перспективных материалов в отношении дорожного строительства.
По сравнению с другими теплоизоляционными материалами, 20 см экструзионного полистирола "Пеноплэкс" эквивалентны 30-50 мм минеральной ваты или 220-400 мм ячеистого бетона. В отличие от названных материалов, "Пеноплэкс" не требует дополнительной гидроизоляции, т.к. обладает водопоглощением не более 0,2 % от объема, длительное время сохраняет свойства в непосредственном контакте с водой.
Расчеты, выполненные применительно к достаточно типовой для Петербурга конструкции дорожной одежды, показали, что даже при суммарной толщине слоев из пенопласта 10 см избежать промерзания грунта основания в ряде случаев не удается. Однако при укладке "Пеноплэкса" слоем 6-8 см глубина промерзания грунта основания снижается по расчету в 2-2,5 раза, что, несомненно, обусловливает существенное снижение возможной величины морозного пучения.
Безусловно, "Пеноплэкс" - не единственный экструдированный полистирол, который представлен на рынке. Однако важнейшими аргументами в пользу выбора этого материала является тот факт, что его промышленное производство развернуто в нашем регионе, на заводе "Пеноплэкс СПб" в г. Кириши. В первую линию завода было инвестировано 10 млн. долларов. В июле 2000 года была пущена вторая линия завода, инвестиции в которую составили 6 млн. долларов. Сочетание импортных технологических линий и импортного сырья позволяет обеспечить качество, эквивалентное европейской продукции. В настоящее время общая производительная мощность завода "Пеноплэкс СПб" составляет 230 м3 экструзионного полистирола в год, что позволяет обеспечить дорожных строителей материалом даже при строительстве в масштабе российских просторов. Выход завода на проектную мощность позволил резко опустить цены на экструзионные полистиролы, благодаря чему по итогам 1999 года "Пеноплэкс" занял более 50% российского рынка экструзионного полистирола, потеснив импортные BASF и Dow Chemical.
Где использовали и где использовать?
Помимо теплоизоляционных работ по утеплению фундаментов, крыш, использованию
в сэндвич-панелях, уже можно говорить о накопленном опыте использования "Пеноплэкса"
в дорожном строительстве. Материал используется на таких трассах, как пучинистые
участки трассы федерального значения М2 "Крым". Примером масштабного применения
материала в дорожном строительстве в Петербурге стала Большая Морская ул., где
использование "Пеноплэкса" обеспечило высокий темп работы, позволило решить
проблемы с инженерными коммуникациями в краткие сроки.
Использование "Пеноплэкса" экономически оправданно на петербургских дорогах, с их интенсивностью движения и дефицитом проезжих трасс в отсутствие объездной дороги. На областных дорогах теплоизоляция должна использоваться на дорогах высокой категории, связывающих Петербург с другими регионами.
Стратегически важным "Пеноплэкс" оказывается для дорожного строительства по вечномерзлым грунтам в районах крайнего Севера. При строительстве дороги в условии вечной мерзлоты необходимо снимать слой естественной теплоизоляции - ягеля. Использование "Пеноплэкса" позволяет компенсировать теплоизоляционные характеристики дорожной одежды и эффективно использовать вечномерзлые грунты.
Кроме борьбы с пучинистыми участками, "Пеноплэкс" может эффективно использоваться для теплоизоляции при устройстве обогреваемых участков мостовых - элитных пешеходных зон, открытых стоянок. Слой полистирола, уложенного под нагревательными элементами, минимизирует теплопотери в нижние слои грунта, благодаря чему достигается экономия электроэнергии в 2-2,5 раза. Пример такого использования - устройство подогрева пешеходной зоны на Малой Садовой ул. в Петербурге.
Будем надеяться, что более широкое применение "Пеноплэкса" позволит
по крайней мере в Петербурге и Ленинградской области решить проблему качественного
дорожного строительства.
191014, Санкт-Петербург, ул. Маяковского, д. 31/1
тел. (812) 329-54-03, факс (812) 329-54-21
e-mail:
  |