Как строят дороги: асфальтовый сэндвич против российской реальности
Несясь в автомобиле по асфальтированному шоссе, мы редко задумываемся о том, что дорога, хоть и сложена в основном из простых природных материалов, являет собой весьма непростое инженерное сооружение. На строительстве дорог сегодня бал правит хайтек – здесь работает техника, ориентирующаяся по GPS и понимающая CAD-модели. В чем же причина того, что большинство наших дорог по-прежнему, как говорится, «оставляет желать»?
Услышав словосочетание «дорожная одежда», непосвященные сразу подумают о каких-нибудь непритязательных и не слишком марких предметах гардероба. Между тем это профессиональный термин, обозначающий совокупность конструктивных слоев проезжей части. Термин точно отражает реальность — в ходе строительства шоссе и автомагистралей участок земли действительно «одевают», причем качество тех «одежд», что скрыты под асфальтобетонной гладью, имеет для качества всей дороги решающее значение.
Победа над глиной
Что и как будет уложено под асфальтом, решается в ходе геологических изысканий. На месте будущей дороги делаются скважины, шурфы, берутся пробы грунта для исследования его физико-механических свойств. Также определяется уровень грунтовых вод. Как известно, вода — главный враг дорожного покрытия, ибо проходя через циклы оттаивания-замерзания, она способна мельчайшую трещинку превратить в огромную дыру. Если вода стоит под дорожным покрытием, то при воздействии на него колесами автомобилей эта водяная «линза» может вызвать пучение асфальта и в конце концов разрушить его. Отвести, выгнать, отдалить зловредную влагу — одна из главных задач дорожников, от успешного решения которой зависит качество и долговечность дороги. Хорошо, если в местности, где прокладывается шоссе, песчаный грунт. Тогда задача сильно упрощается, так как песок - прекрасный дренирующий материал. Но в Подмосковье, например, такой роскоши почти нет: под ногами тяжелые глины и суглинки. На такие почвы для дренажа приходится укладывать внушительной толщины подстилающий слой из песка.
Однако и песок просто так на землю не высыпают: чаще всего требуются предварительные работы по стабилизации грунтов. Для этого используется машина под названием «рисайклер». Это слово наводит на мысль о повторном использовании чего-то, и действительно, рисайклеры применяются при реконструкции старых дорог, в тех случаях, когда новое покрытие делается на основе переработки старого. Однако при стабилизации грунтов рисайклер просто перемешивает в бункере взятую на месте почву с разного рода органическими и неорганическими добавками, такими как цемент, известь, золы-уносы, вспененные битумы и т. д. Уложив полученную смесь на место будущей дороги и уплотнив ее, строители получают хорошо подготовленное основание. Теперь можно класть подстилающий слой из песка. Песок используется средний и крупный — чем крупнее песок и чем меньше в нем глинистых частиц, тем быстрее и легче будет отводиться через него вода в кювет. Толщина подстилающего слоя варьируется в диапазоне 50−60 см. Песок разравнивается грейдерами и бульдозерами и уплотняется с помощью катков.
Каменное ложе
Теперь приходит время укладки основания, в качестве которого обычно выступает щебень. Тут тоже есть немало технологических тонкостей. Щебень различается как по гранулометрическим параметрам (размер и форма), так и по марке прочности. Марки 600 и 800 — это щебень из сравнительно мягких известковых доломитовых пород, а щебень марок 1000 и 1200 происходит из гранитов, добываемых в Карелии. Понятно, что известковый щебень и менее прочный, и выдерживает меньше циклов оттаивания-заморозки. Но все же он применяется при строительстве дорог низших категорий с невысокими нагрузками и низкой интенсивностью движения. В дорогах первой технической категории используется гранитный щебень марок 1000 и 1200. Насыпать на подстилающий слой «разнокалиберный» щебень — значит безнадежно испортить дорогу.