Эффективные и экономичные технологии устройства дорожных одежд на жестком основании
Истoрия вoпрoсa
Дo 50-x гoдoв прoшлoгo столетия автомобильного сообщения от Тобольска до Сургута и Ханты-Мансийска не было. Связь с городами достигалась по воздуху. Для появления транспортного сообщения с нефтедобывающим регионом советская власть приняла решение проложить автодорогу. В начале работ дорожники столкнулись с проблемой слишком глубокого залегания торфяных слоев. Глубина слоя на некоторых участках достигала 12 метров. Конечно, процесс выторфовки и опоры на минеральное дно в те годы технически был возможен. Но он как тогда, так и сейчас крайне дорог, трудоемок и проблематичен. Тем более, со стоящей перед строителями задачей максимально быстрого строительства он никак не увязывался.
Поэтому было принято решение построить дорогу путем укладки дорожных плит. Была проведена частичная выторфорка с устройством песчаной, а где-то щебеночной «подушки» и укладкой на нее стандартных дорожных плит 16-ти и 14-ти сантиметровой толщины. Три плинты, шириной по 2 метра, сваривались в проушины и давали шестиметровою дорогу. Данная конструкция обеспечила необходимую задачу, от Тобольска до Сургута и Ханты-Мансийка стало возможно автомобильное сообщение. Так появилась именуемая сегодня федеральная автодорога Р-404 Тюмень-Тобольск-Ханты-Мансийск.
Возникновение проблемы
Радость от факта появления дороги через некоторое время закончилась. Дорожные плиты не давали конструкции монолитность, каждая из них вела себя по-своему. Плиты «гуляли», в местах соединений возникали весьма существенные швы. Скорость движения в таких условиях не достигала более 40км/ч. Степень комфортности проезда или, вернее, его отсутствие очевидно. При этом протяженность пути составляла около 600 км. С целью выравнивания швов дорогу многократно покрывали слоями асфальтобетона. Но асфальтирование давало лишь временный результат. Трещины между плитами постоянно находили себе выход. И перед дорожниками встал вопрос, как же данную проблему решить?
Метод решения проблемы
Для этих целей рассматривались варианты устройства промежуточных слоев дороги, которые в большинстве случаев позволили бы объединить неравномерно работающие элементы дорожной конструкции. Было рассмотрено два варианта: во-первых, устройство промежуточных слоев из щебеночно-песчано-цементных и органоминеральных смесей. Данный слой укладывается поверх конструкции из плит после фрезерования. Его толщина определяется расчетным методом с существующим модулем упругости. Минимальная толщина 10 см. Далее, в зависимости от вида работ (ремонт или капремонт), устраивались слои асфальтобетона в один или два слоя.
При работе по технологии с использованием щебеночно-песчано-цементной смеси самое главное — правильный подбор состава. А именно, содержание цемента должно составлять не более 3,5%. Ведь перебрать с набором прочности, значит получить дополнительные трещины. Поэтому подбор оптимального состава вывел М-40 на требуемую марку. И желаемый результат достигнут не за счет использования максимального количества вяжущего, а за счет оптимальности подобранного состава.
Вторая технология, с помощью которой возможно эффективно и без огромных затрат решить вышеназванную проблему, — устройство укрепляющих слоев из органоминеральной смеси. Этой технологией также обеспечивается необходимая прочность, и автономные друг от друга плиты получают монолитность. Отличительным фактором данной технологии является использование в ней фрезерованного асфальтового лома. Т.к. лом является бесплатным материалом, экономия от его применения в среднем достигает 30% от стоимости работ. Оптимальный вариант подбора состава по данной технологии: эмульсии и цемента по 4%, лом вводился в количестве 25%.
Особенности укладки данного слоя по обеим технологиям требуют либо закрытие его пленкообразующими материалами — чтобы предотвратить высыхание — либо синхронное устройство поверх асфальтобетонного слоя, что необходимо производить до начала затворения цемента. Т.е. в течение 2-3 часов, а это требует определенной квалификации персонала.
Неизбежно со временем трещины проявятся. Но уже не такие рваные, как раньше, а диагональные. При своевременном их ремонте обеспечивается требуемая ровность полотна, а вместе с ним и комфорт передвижения. Применение данной технологии подразумевает достижение межремонтных сроков в 12 и 24 года. Именно так около 600 км дорог, выполненных из плит в УФО, были выровнены и приведены в нормативное транспортно эксплуатационное состояние.
Записал Станислав ДОНИН