Дорога из чего состоит, автодорога

Материалы для строительства дорог

Главное требование к автомобильной дороге – чтобы она была ровной, гладкой, без трещин и выбоин. Практически все вновь уложенные шоссе именно так и выглядят. Насколько долго сохранится их первозданный вид, зависит от особенностей местности и материалов, которые использовали при строительстве.

Подальше от воды

Влага – естественный враг любой автотрассы. Она разрушает основание дорожной конструкции и, замерзая в микротрещинах, разрывает покрытие. Поэтому при проектировании обязательно учитывают уровень грунтовых вод. Конечно, можно построить надежную магистраль и в болоте, но там нужны особые технологии и соответствующие материалы.

Хотя и в обычных природно-климатических условиях есть ограничения: при повышенной влажности не рекомендуется использовать в строительстве дорог такие материалы, как пылеватый песок, мелкая супесь, пылеватый суглинок. Эти виды грунта можно применять только в сухих местах, поскольку в увлажненном состоянии они значительно снижают несущую способность дорожного полотна и провоцируют его деформацию.

Дорожный пирог

Согласно технологии строительства, дорога представляет собой своеобразный пирог из нескольких слоев, у каждого из которых своя задача.

Слой из грунта

Самый нижний слой – грунт. Он – основа, на которой лежит вся конструкция, от его надежности и устойчивости зависит срок службы дороги и ее состояние.

Грунты можно разделить на две большие группы:

• несвязные (сыпучие) – песчаный (размер частицы 0,05–2 мм), гравийный (размер частицы более 2 мм), каменистый;
• связные – глинистый (с размером частицы менее 0,05 мм).

Лучше всего для возведения дорожной насыпи использовать грунты, которые не изменяются под воздействием природных факторов, сохраняют стабильность при промерзании, оттаивании. В перечень подходящих для дорожного строительства входят следующие виды грунта:

• Крупные супеси, дренирующий песок, гравий, крупнообломочные и скальные грунты. Их можно использовать практически без ограничений при любых природно-климатических условиях.
• Легкие супеси, пылеватые и недренирующие пески – ограниченно пригодны, используют в сухих местах.
• Глины – допустимы, если их влажность не превышает установленной нормы. Не рекомендуется применять глинистые грунты, если основание и тело насыпи находятся в увлажненном состоянии.

Не используют для организации дорог слишком влажные и избыточно засоленные глины, ил, торф, верхний почвенный слой с большим количеством корней растений.

Японцы нашли способ избавлять дороги от снега, не занимаясь их очисткой. Они прокладывают под автотрассами трубы, по которым циркулирует горячая вода. Ее температуры хватает, чтобы растопить снег и не дать образоваться льду.

Песчаная подушка

Этот слой из песка укладывают на грунт. У него несколько функций, самые важные – дренирующая и амортизационная. Песчаная подушка смягчает воздействие автотранспорта на дорожное полотно и увеличивает срок его службы. Ее толщина 15–20 см.

Чтобы повысить прочность конструкции, под песчаный слой и на него можно уложить георешетку – она не даст смешаться песку и щебню и увеличит время службы дороги.

Слои из щебня

Основной несущий слой в дорожном пироге состоит из щебня. Его толщина и фракция материала зависят от типа дороги и нагрузки на нее. Как правило, при строительстве автотрасс укладывают три слоя щебня:

• нижний – из камня с фракцией 40–70 мм, он выполняет дренажную функцию;
• средний – с фракцией 20–40 мм, его задача – равномерное распределение нагрузки на дорожную конструкцию;
• верхний – из зерна с фракцией 5–20 мм, также играет свою роль при распределении нагрузки и хорошо подходит под асфальт.

Каждый слой тщательно трамбуют, общая толщина подушки из щебня должна достигать 35–40 см.

Дорожное покрытие – асфальт или цементобетон?

Подготовленное основание дороги обычно проливают битумной смесью. Завершающий этап – укладка финишного покрытия. Его толщина и характеристики зависят от нагрузки на дорогу. Чем качественнее покрытие, тем дольше будет служить проезжая часть.

Чаще всего для финишного покрытия используют асфальт, для дорог с интенсивной эксплуатацией и высокой нагрузкой выбирают цементобетон.

Асфальт

Технология укладки асфальтобетонного покрытия давно и хорошо отработана. Существует несколько видов асфальта:

• холодный – для ямочного ремонта;
• горячий – для капитального ремонта и строительства дорог;
• литой – обладает повышенной текучестью, сам распределяется по поверхности и не требует укладки;
• цветной – с включением красящего пигмента, применяют для велодорожек и других покрытий специализированного назначения;
• резиновый – с добавками из резины, что повышает его долговечность и стоимость;
• пластиковый – содержит до 20 процентов добавок из пластика, что значительно снижает его цену.

Дорога должна ремонтировать себя сама – решили нидерландские ученые и разработали асфальт с токопроводящими волокнами. Проходящий по ним ток разогревает и плавит битум, который склеивает трещины и ликвидирует другие повреждения покрытия.

Основные составляющие асфальтобетонной смеси: битум, песок, щебень (или гравий), минеральный порошок. Их соотношение и фракции подбираются в зависимости от типа дороги и интенсивности ее эксплуатации.

Цементобетон

Этот материал давно используют в дорожном строительстве на Западе, и показал он себя настолько хорошо, что начинает все активнее применяться для устройства автомагистралей и в нашей стране.

У цементобетонных дорог есть недостаток – они дороже асфальтовых. Но зато намного долговечнее, меньше подвержены разрушению, хорошо переносят повышенные температуры, устойчивы к истиранию и действию химических веществ. К тому же первого ремонта такая дорога потребует не раньше чем через 10 лет – а это значительное преимущество.

Технология строительства цементобетонной дороги тоже хорошо отработана. Смесь для укладки делают из дорожного цемента и заливают в опалубку, установленную на подготовленном основании. Для большей прочности в толщу цементобетона закладывается армирующая сетка. Одно из обязательных условий – нарезка продольных и поперечных температурных швов, которые позволят материалу дороги реагировать на температурные воздействия, не разрушаясь.

Конечно, цементобетон не вытеснит асфальт с наших дорог. Каждый материал будет использоваться в соответствии с его особенностями и требованиями к дорожному полотну. Главное и в том и в другом случае – соблюдать технологии строительства дороги и использовать качественные материалы.

Проект Сервис

Что такое автомобильная дорога?

Что такое автомобильная дорога? Два наиболее важных документа определяют эти понятия.

• «Автомобильная дорога— объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств и включающий в себя земельные участки в границах полосы отвода автомобильной дороги и расположенные на них или под ними конструктивные элементы (дорожное полотно, дорожное покрытие и подобные элементы) и дорожные сооружения, являющиеся ее технологической частью, — защитные дорожные сооружения, искусственные дорожные сооружения, производственные объекты, элементы обустройства автомобильных дорог»

ФЗ-257 Об автомобильных дорогах и дорожной деятельности

Федеральный закон №257 освещает это понятие с правовой стороны, а СП[1] 34.13330.2012 Автомобильные дороги Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* — с инженерной точки зрения.

• «Автомобильная дорога– комплекс конструктивных элементов, предназначенных для движения с установленными скоростями, нагрузками и габаритами автомобилей и иных наземных транспортных средств, осуществляющих перевозки пассажиров и (или) грузов, а так же участки земель, представленных для их размещения»

СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги

Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

Стоит обратить внимание, что автомобильная дорога – это не просто «проезжая часть», непосредственно по которой происходит движение автотранспортных средств, но и земляное полотно, кюветы, полосы отвода, искусственные сооружения (мосты, путепроводы, транспортные развязки, водопропускные трубы и т.д), элементы обустройства автомобильных дорог ( освещение, ограждения, знаки и т.д)

Согласно СП 34.13330.2012 каждая автомобильная дорога в РФ в зависимости от назначения в общей транспортной сети и от размеров расчетной интенсивности движения подразделяется на категории.

Дороги I-ой категории с многополосной проезжей частью предназначены для скоростных перевозок грузов и пассажиров, связывают основные экономические районы и крупные города.

Федеральные автомобильные дороги II-ой и III-ей категории служат для дальних автомобильных сообщений между отдельными объектами РФ.

Дороги IV-V-ой категорий, в свою очередь, представляют собой основную сеть дорог, по которым выполняется основной объем перевозок в пределах области или района.

Рис. 1 Процентное соотношение автомобильных дорог, в зависимости от их категорий, в РФ

Именно категория определяет размеры геометрических элементов дороги: ширина полосы, ширина обочины, общее количество полос движения, а так же исходные данные для проектирования: расчётные скорости (Таблица №2), радиусы кривых в плане и профиле (т.е. радиусы поворотов и подъемов и спусков) и т.д.

В таблице №1 представлены категории автомобильных дорог, согласно действующему ГОСТ 52399-2005 «Геометрические элементы автомобильных дорог» и параметры элементов:

Параметры элементов автодороги	Класс автомобильной дороги
	Автомагистраль	Скоростная автодорога	Обычная автодорога (нескоростная автодорога)
	Категории
	IА	IБ	IВ	II	III	IV	V
Общее число полос движения, штук	4 и более	4 и более	4 и более	4 или 2	2	2	1
Ширина полосы движения, м	3,75	3,75	3,5-3,75	3,5-3,75	3,25-3,5	3,0-3,25	3,5-4,5
Ширина обочины(не менее), м	3,75	3,75	3,25-3,75	2,5-3,0	2,0-2,5	1,5-2,0	1,0-1,75
Ширина разделительной полосы, м	6	5	5	—	—	—	—
Пересечение с автодорогами	В разных уровнях	В разных уровнях	Допускается в одном уровне чаще чем через 5 км	В одном уровне	В одном уровне	В одном уровне	В одном уровне
Пересечение с ж/д путями	В разных уровнях	В разных уровнях	В разных уровнях	В разных уровнях	В разных уровнях	В разных уровнях	В разных уровнях
Доступ к дороге с примыкающей дороги в одном уровне	Не допускается	Допускается не чаще чем через 5 км	Допускается не чаще чем через 5 км	Допускается	Допускается	Допускается	Допускается
Максимальный уровень загрузки	0,6	0,65	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7

Категория дороги	Расчетные скорости, км/ч
	Основные	Допускаемые на трудных участках местности
		пересеченной[2]	горной
IA	150	120	80
IБ	120	100	60
IB	100	80	60
II	120	100	60
III	100	80	50
IV	80	60	40
V	60	40	30

Обратим внимание на некоторые пункты в Таблице №1:

1. Согласно ГОСТ 52399-2005, пересечение с ж/д путями для всех категорий для всех категорий дорог предусмотрены в разных уровнях, исходя из условий безопасности движения.

Ж/д переезды в одном уровне — одно из опаснейших мест на автомобильной дороге, в связи с тяжестью ДТП и опасностью крушения поездов. Единственным эффективным путем является переустройство пересечения в разных уровнях. Тем не менее высокая стоимость таких пересечений, сложность постройки в условиях интенсивного движения по ж/д дорогам еще долгие годы обусловит существование переездов через ж/д дороги в одном уровне даже на дорогах I-III категорий.

В СП 34.13330.2012 п. 6.31 О пересечениях говорится:

«Пересечение автомобильной дороги категории I-III с ж/д дорогами предусматривают в разных уровнях.

Пересечение автомобильной дороги категории IV-V с ж/д дорогами предусматривают в разных уровнях из условий безопасности движения при:

• Пересечение трех и более главных путей; или когда пересечение располагается на участках ж/д дорог со скоростным (свыше 120 км/ч) движением или при интенсивности движения более 100 поездов в сутки
• При необеспеченной видимости или расположении пересек ж/д дорог в выемках

[2]Пересеченная местность – местность, «изрезанная» оврагами, равнинными реками, холмами

Автодорога

АВТОДОРОГА карьерная (а. opencust automobile road; н. Tagebaukraftverkehrsstra ß e; ф. autoroute de mine а ciel ouvert; и. pista de mina а cieloabierto) — служит для безопасного движения автомобилей с расчётными скоростями и нагрузками при транспортировании полезных ископаемых и пустых пород от забоев до пунктов разгрузки, а также при перевозке хозяйственных и вспомогательных грузов.

По местоположению на трассе автодороги могут быть поверхностными (проложенными на поверхности), в капитальных траншеях, на постоянных и скользящих съездах, на рабочих площадках, в забоях и на отвалах.

По условиям эксплуатации автодороги делятся на постоянные, прокладываемые на длительный срок эксплуатации, и временные, перемещающиеся вслед за фронтом работ.

Различают 3 категории автодорог, для каждой из которых выявлены максимальные скорости движения автотранспорта и другие технические характеристики — ширина проезжей части, наибольший уклон, минимальный радиус кривизны закруглённых участков, тип покрытия. Основные элементы, определяющие поперечный профиль автодороги (рис.): расстояние между бровками, называемое шириной земляного полотна, проезжая часть, обочины, кюветы. Размеры элементов поперечного профиля устанавливаются в зависимости от вида подвижного состава, числа полос движения и конструкции водоотводных сооружений.

Проезжая часть выполняется с односторонним или двухсторонним уклоном для отвода воды. Односкатную поверхность проезжей части устраивают на петлевых и спиральных съездах в карьере, а также на отвальных и забойных дорогах, двускатную — на прямых участках постоянных дорог, на поверхности и в капитальных траншеях. Ширина проезжей части временных дорог 10,5-13,5 м, постоянных при двухстороннем движении автомашин грузоподъёмностью 27-75 т — до 14-20 м.

Проезжая часть постоянных автодорог имеет дорожную одежду, обеспечивающую движение с высокими скоростями и предохраняющую дорогу от разрушения под действием подвижного состава и природных климатических факторов. Дорожную одежду постоянных автодорог устраивают из одного или нескольких конструктивных слоев. Нижний, несущий слой, или дорожное основание, обычно отсыпают из полускальных или скальных пород, получаемых при ведении горных разработок, а также из рыхлых грунтов.

Реклама

Выбор материала для верхнего слоя дорожного покрытия зависит от срока предполагаемой эксплуатации дороги и грузонапряжённости движения. Распространение при сооружении автодорог в CCCP и за рубежом получило нежёсткое щебёночное покрытие (крупность кусков до 70 мм) часто с обработкой вяжущими материалами на основе битумов (глубиной пропитки до 10-12 см). При полускальном основании толщина щебёночного покрытия достигает 30-45 см, при скальном — 10-15 см. С увеличением грузоподъёмности автомобилей для стационарных автодорог применяют цементобетонное покрытие, отличающееся высокой прочностью и долговечностью. При рыхлых и полускальных породах в основании толщина такого покрытия составляет 25-45 см на автодорогах, предназначенных для движения автомобилей грузоподъёмностью 27-75 т.

Для оснований временных автодорог используют вскрышные породы. При устройстве автодорог в этих случаях ограничиваются профилированием их бульдозерами и укаткой дорожными катками. Продольный профиль автодорог проектируется в виде плавной линии, состоящей из площадок, уклонов и вертикальных кривых, соединяющих участки с различными уклонами. При выборе расчётного (т.н. руководящего) уклона учитываются глубина карьера, интенсивность движения, тяговые свойства автомобилей. С увеличением уклонов сокращаются объёмы вскрышных работ, однако снижаются скорость движения, а также пропускная способность дороги и безопасность движения. Руководящий уклон на автодороге, предназначенной для современных автосамосвалов, ограничивается величиной 70-90% в направлении движения гружёных машин. Уклоны в направлении движения порожняка по условиям безопасности не превышают 100-120‰. На длинных, затяжных уклонах предусматривают вставки с уклоном до 20‰, длиной не менее 50-60 м через каждые 400- 500 м уклона. Радиусы выпуклых вертикальных кривых составляют 200-500 м, вогнутых — 150-200 м. Трассирование автодорог в карьерах производят исходя из минимального объёма земляных работ.

Автодорога в плане состоит из прямолинейных участков, сопрягаемых с помощью дуг длиной 50-90 м, или серпантинов длиной 130-170 м. В местах пересечения автодорог с водотоками, оврагами или другими путями сообщения устраивают искусственные сооружения — мосты, трубы, путепроводы, транспортные развязки и т.п.

Одна из характеристик автодороги — её пропускная способность, т.е. максимальное число автомобилей, проходящих по данному участку дороги в единицу времени. Пропускная способность полосы автодороги при движении в одном направлении определяется по формуле

N = 1000 • v/к • L_б, где

v — расчётная скорость движения, км/ч;

к = 1,75-2 — коэффициент неравномерности движения;

L_б– интервал безопасности между автомобилями.

Величина интервала безопасности складывается из пути, проходимого автосамосвалом за время реакции водителя, тормозного пути автомашины и её длины, т.е. может быть представлена в виде

t_p = 0,6-1,0 с — время реакции водителя;

р = 0,15-0,2 — коэффициент сцепления колёс с дорожным покрытием для неблагоприятных условий;

о = 0,02-0,025 — удельное основное сопротивление движению;

i — уклон, на котором происходит торможение (в тысячных долях);

I_a — длина автомобиля.

Пропускная способность двухполосных автодорог определяется по этой же формуле для каждого направления. Для безопасного непрерывного движения автотранспорта в условиях карьеров создаётся дорожная служба (уход за дорогой и дорожными сооружениями, поддержание их в чистоте и т.п.). В шахтах в целях снижения эксплуатационных расходов, повышения производительности самоходных машин и др. строят подземные автодороги. Основные виды покрытия, распространённые на отечественных и зарубежных рудниках, — бетонные, асфальтовые и подсыпка щебнем. Перспективное направление механизации строительства и улучшения подземных автодорог — механическая обработка скальной почвы горных выработок и использование её в качестве дорожного полотна.

Типы автомобильных дорог и трасс

Для пассажира, не умеющего водить, карта с пометками дорог выглядит как загадочная зашифрованная карта сокровищ со своими метками и кодовыми словами.

Опытные водители без проблем в ней разбираются и бравируют связанными с этим понятиями и мнениями. Каждая дорога ведёт куда-то, и это один из способов их классификации.

Европейские маршруты (Е)

Выделяют европейские маршруты, входящие в часть общеевропейской транспортной сети. Такие дороги имеют пометку Е (Е95, Е20, Е105) и нередко включают части дорог федерального значения. Они могут проходить через множество стран Европы, включая Германию, Францию, Великобританию, страны Скандинавии и даже Россию.

Азиатские маршруты (АН)

Еще одним пример такой глобальной сети в России являются азиатские маршруты, которые входят в азиатскую систему и имеют знак АН (АН1, АН5, АН31). Они также проходят через много стран, включая Россию, Монголию, Китай, Казахстан и другие.

Трассы России: коды, названия и маркеры

Помимо вышеперечисленных трасс, существуют автомагистрали федерального и регионального значения. Их финансирование совершается за счет государственного бюджета или бюджета субъекта федерации соответственно. Кроме них есть также межмуниципальные, дороги местного значения и частные.

Возможно, вы замечали, что дороги имеют свою особую пометку на карте. Идентификационные номера всегда идут с какой-то из букв российского алфавита. Разберемся в этом подробнее.

М – маркер для автомагистралей федерального значения, исходящих из Москвы и ведущих к другим субъектам страны. Во времена Совесткого Союза некоторые из этих трасс вели в столицы других республик. Самые известные федеральные трассы России – М4 “Дон” (Москва – Воронеж – Ростов-на-Дону – Краснодар – Новороссийск), М1 «Беларусь» (Москва – Вязьма – Смоленск – граница с Белоруссией), М7 «Волга» (Москва – Владимир – Нижний Новгород – Казань – Набережные Челны – Уфа/Пермь) и другие.

Р – маркер для дорог между административными центрами (Р176 “Вятка”, Р254 «Иртыш», Р6 «Сарапульский тракт»).

А – региональные или федеральные дороги, которые, как правило, ведут от административных центров к крупным транспортным развязкам, аэропортам, вокзалам или границам с другими странами (А181 «Скандинавия», А155 «Военно-Сухумская дорога», А105).

К – дороги регионального масштаба.

Н – межмуниципальные дороги, как правило, короткие.

Классы дорог и трасс

Также существует классификация дорог по классам. Выделяют три основных группы: автомагистрали, скоростные дороги и нескоростные дороги.

• Автомагистрали – это многополосные дороги с разделительной полосой, не пересекаемые другими транспортными путями. Доступ к ним осуществляется через перекрестки, расположенные не ближе, чем 5 км друг от друга.
• Скоростные дороги также многополосные, с разделительной полосой и без пересечений. Дорожные же перекрестки расположены минимум в 3 км друг от друга.
• Обычные дороги имеют единую проезжую часть с разными допустимыми расстояниями перекрестков. В зависимости от ширины дороги они могут располагаться минимум в 600, 100 и 50 метров друг от друга.

Обычные нескоростные дороги могут иметь разное количество полос – обычно от 1 до 4, но возможно и больше. Соответственно, по этому количеству определяется её категория. Однополосные дороги относят к V категории, дороги в две полосы бывают двух категорий – IV с шириной полосы в 3 м и III с шириной в 3,5 м. Во вторую категорию относят дороги в 2 или 3 полосы с 3,75 м шириной либо в четыре полосы шириной в 3,5 м. В первую категории находятся дороги в 4 и более полосы, каждая из которых шириной в 3,75 м.

Пятую категорию можно встретить среди узких кварталов, где напряженного трафика нет, и две машины могут с лёгкостью избежать столкновения, ведь эти дороги короткие и скорость на них ограничена. Категории с четвертой по вторую характерны для городских дорог. Трафик на таких дорогах достаточно интенсивен для выделения дополнительной полосы или даже двоих. Ну и последняя категория чаще всего встречается среди объездных дорог, на них допустимо отсутствие разделительной полосы.