Строительство дорог ( дорожное строительство ) — отрасль строительства , занимающаяся проектированием, строительством, ремонтом и техническим обслуживанием дорог ( автомобильных дорог ), и городских улиц . В это понятие, как правило, входят управление, организация работ и надзор за состоянием дорог, оборудованием и техническими средствами, необходимыми для дорожно-строительных работ.

Дорожно-строительные работы является сложной, трудоёмкой, дорогостоящей деятельностью, даже в самых благоприятных природно-климатических условиях: дорога (автодорога) должна удовлетворять множеству требований по качеству, надёжности, долговечности, пропускной способности, удобству использования и обслуживания и многому другому. При этом, автомобильная дорога включает в себя комплекс функционально связанных конструктивных элементов и искусственных , специально предназначенных для обеспечения безопасного движения автомобильных и других транспортных средств с расчётными скоростями, нагрузками и габаритами, с заданной интенсивностью движения в течение длительного времени, а также участки земель, предоставленные для размещения этого комплекса, и пространство в пределах установленного габарита.

История

Уже пещерные охотники и собиратели пытались обустроить удобные для себя тропы в дремучих лесах , по болотистой местности и в горах , чтобы быстрее преодолевать большие расстояния и приносить домой больше добычи:

1. вытаптывали, вырывали или скашивали высокую траву на своём пути;
2. обламывали цепляющие при ходьбе и при перенесении грузов ветки деревьев и кустов ;
3. с горных уступов сталкивали вниз камни , загораживающие людям проходы, или опасно нависающие над путниками;
4. для уменьшения грязи , на натоптанные дорожки сыпали крупный песок , выкладывали их камнями и застилали травой;
5. выстилали гати стволами упавших деревьев и толстыми ветвями проходы по болотным топям и трясинам;
6. стали сооружать небольшие мосты через ручьи и небольшие речки из деревьев, камней и свисающих лиан ;
7. наблюдали за состоянием привычных своих путей во время дождей , снегопадов , холодов и таяния снегов .

С изобретением колеса и приручением вьючных животных , роль дорог резко возросла, увеличилось их количество и улучшилось качество. Для удобного передвижения повозок потребовались дороги более широкие и с твёрдым покрытием. Теперь дороги стали моститься булыжниками , под которыми располагали слой крупнозернистого песка. Наиболее древние сохранившиеся дороги относятся к IV тысячелетию до н. э. — дорога у шумерского города Ур в Месопотамии , дорога рядом с городом Гластонбери и дорога Свит-Трек в Англии .

В больших государствах строительство дорог всегда имеет особое значение из-за необходимости быстро организовывать защиту отдалённых провинций , подвергшихся нападению извне, или самим совершить внезапные завоевательные походы, а также для развитой торговли , сбору дани , пошлин и почтовых служб. Так, уже́ в составе ассирийской армии имелись специальные подразделения, занимавшиеся строительством мостов и выравниванием дорог для боевых колесниц . В державе Ахеменидов при Дарии I (522—486 до н. э.) была построена царская дорога из Эфеса в Сарды и Сузы длиной 2,6 тыс. км. Во время правления основателя китайской династии Цинь — Цинь Шихуана (221—210 до н. э.) — сеть дорог общей длиной 7,5 тыс. км опоясывала страну; дороги были шириной 15 метров, с тремя полосами, причём, центральная полоса предназначалась для императора .

Наиболее развитая сеть дорог сложилась в Древнем Риме — к IV веку до н. э. общая длина римских дорог (с учётом грунтовых и гравийных) составила 300 тыс. км. Ширина римских дорог составляла обычно около 3,5 м, дороги также имели пятислойные дорожные одежды толщиной до 1 м; иногда дороги оборудовались колеёй для повозок, рядом с мощёной частью дороги располагались грунтовые тропы для вьючного и верхового транспорта. Дороги прокладывались длинными прямыми участками — римляне старались не строить объездных дорог , поэтому получались достаточно крутые подъёмы; на повороте дорогу расширяли в два раза, поскольку римские двухосные повозки не имели поворачивающейся передней оси. На римских дорогах стояли мильные камни или миллиарии — цилиндрические каменные столбы высотой 1,5—4 м и диаметром 50—80 см, на которых указывалось расстояние до Рима и имя императора.

В Средние века феодалы , помимо крепостных замков , строили дороги через свои земли, чтобы взимать плату за проезд с проезжающих по ним торговцев .

В 1706 году создан первый дорожный трест , для строительства хороших дорог, а к XIX веку в Англии было уже 1100 трестов, построивших 36,8 тыс. км дорог. « Бунты Ребекки » в Кармартеншире в 1839—1844 гг. привели к распаду системы дорожных трестов и к пересмотру оплаты проезда по дорогам.

В XIX веке широкое распространение получили железные дороги , однако в XX веке безусловным лидером по протяжённости стали автомобильные дороги .

Проектирование дорог

Строительству дороги предшествует её проектирование ( ), при котором учитываются:

1. Кратчайшее расстояние между крайними пунктами дороги, возможность прокладки дороги вблизи других населённых пунктов или через них;
2. Возможности сократить длину дороги за счёт строительства мостов, дамб , путепроводов , тоннелей ;
3. Опасности схождения с близлежащих гор лавин и камнепадов на дорогу;
4. Необходимость сноса сооружений, мешающих прокладыванию дороги;
5. Нарушения экологии , архитектурных ансамблей (если дорога планируется в старинном городе) и археологических раскопок;
6. Препятствия других линий коммуникаций (автомобильных и железных дорог, газо- нефтепроводы , теплотрассы , высоковольтные линии электропередач ;
7. Общая стоимость строительства и последующей эксплуатации всей дорожной инфраструктуры ;
8. Прогнозируемые преимущества использования этой дороги и расходы на её обслуживание.

Проектирование дорог может затягиваться многочисленными административными (иногда политическими) согласованиями, запретами, тяжбами , взятками , отказами от достигнутых договорённостей, и т. п.

Современное строительство автодорог

Подготовительный этап

Производятся:

• Геодезическая разметка местности и корректировка местоположения будущих объектов строительства;
• Археологические раскопки ;
• Переселение редких краснокнижных животных и заповедных растений с территории строительства дороги;
• В некоторых случаях, разминирование , обеззараживание и дезактивация местности.

До непосредственного сооружения самой дороги часто строят сначала самые сложные, дорогостоящие и долго сооружаемые объекты дорожного строительства, или провести мероприятия, без которых строящаяся дорога не сможет нормально функционировать:

1. Сооружение временных подъездных дорог и мостов для транспортировки тяжёлой строительной техники к сооружаемой дороге и к сопутствующим ей объектам;
2. Устройство рабочих посёлков для проживания строителей дороги, обслуживания мощной дорожной техники , добычи щебня и песка и для производства асфальта или бетона ;
3. Мосты через реки и дамбы с протоками по пути следования строящейся дороги;
4. Эстакады через вязкие болота;
5. Осушение болот на пути сооружаемой трассы;
6. Погружение свай и шпунтов Ларсена для укрепления ненадёжных глинистых болотных грунтов и предотвращения оползней и плывунов ;
7. Удаление с участков из-под будущей дороги растительного слоя почвы и, порой многометрового, болотного торфа ;
8. Вырубка в лесах просек , корчевание пней, удаление оставшихся в земле корней спиленных деревьев;
9. Расчистка участка будущей дороги от одиночных деревьев, мешающих строений, коммуникаций и мусора;
10. Земляные выемки в холмах для сглаживания крутых спусков/подъёмов и поворотов, опасных на будущей дороге при обледенении зимой;
11. Засыпки низин, возведение спрямляющих будущую дорогу насыпей ;
12. Разработка ближайших карьеров для добычи щебня, песка и гравия , необходимых для сооружения качественного дорожного полотна;
13. Буровзрывные работы , тоннели и виадуки в горной местности;
14. Бурение и закачивание через скважины бетона (в случае обнаружения под землёй карстовых пустот ).

Насыпь и дорожная одежда

1. С поверхности земли снимается растительный слой почвы . Очищенный гунт выравнивается и утрамбовывается ;
2. В низинах и в местах пересечений будущей дороги с ручьями устанавливаются водопропускные трубы достаточного диаметра и переливы под насыпью ;
3. Укладывается геотекстиль , поверх которого насыпается крупнозернистый песок, поливается водой, трамбуется и разравнивается. Высота насыпи — обычно 1,5-2 метра, в болотистых районах — ещё больше;
4. Пластиковая геосетка или георешётка , поверх которой насыпается и равняется слой щебня (не менее 25 сантиметров);
5. Укладывается и укатывается асфальт , иногда в два, или даже в три слоя;
6. Вынимаются керны после укладки нового асфальта, для лабораторного анализа качества укладки полотна .

Сквозь щебень и песок хорошо уходит дождевая и грунтовая воды из-под асфальта, не вызывая вспучивания дорожного покрытия . Поэтому толщина и ширина слоёв щебня и песка дорожной одежды должна быть достаточной, и даже с запасом.

Вместо асфальта, или под асфальт, на слой песка могут укладываться скреплённые между собой железобетонные плиты , или же непосредственно на дороге сварной каркас стальной арматуры заливаться цементобетоном , для увеличения срока службы автомобильных дорог. Железо-бетонирование дорог применяют обычно в зонах:

1. знойных пустынь (где чёрный асфальт на солнце нагревается и становится недопустимо мягким);
2. неустойчивых песчанистых грунтов;
3. с частыми землетрясениями (для уменьшения трещин в асфальте);
4. карстовых подземных вы́моин, провалов и шахт ;
5. вечной мерзлоты ;
6. на некоторых болотистых участках.

Завершительный этап

Создание и установка:

1. пологих откосов , сточных канав и отливных желобов ;
2. канализационных люков -решёток (дождеприёмников), связанных с подземной дренажной системой, обеспечивающей достаточный отвод воды не только от самой дороги, но и от расположенных рядом с ней тротуаров и газонов ;
3. барьерных ограждений , разделительных полос , тротуаров, бордюров и газонов;
4. дорожной разметки ;
5. дорожных знаков ;
6. светофоров и столбов освещения ;
7. путепроводов транспортных развязок ;
8. подземных , надземных переходов для пешеходов и экодуков для диких зверей .

Упрощённое строительство автодорог

Поскольку создание скоростной дороги дорого обходится государству, то временные и редко используемые дороги строятся с нарушениями технологии строительства и ухудшением качества дорог. Некоторые дороги совсем не строятся, и представляют собою всего лишь продавленную после нескольких проездов техники по земле колею . Иногда легче проехать рядом по целине (по лугу ), чем по такой дороге.

Способы сооружения грунтовых дорог существенно зависят от:

• рельефа местности (наличия гор и рек);
• прохождения дороги через лес;
• толщины растительного слоя;
• степени влажности (заболоченности);
• продолжительности зимы (отрицательной температуры воздуха).

Обычные грунтовые дороги

Для уменьшения затрат на полноценное обустройство дорожной одежды, большую часть грунтовой дороги проводят по сухим (возвышенным) местам, а на каждом неизбежном пересечении пониженного сырого участка дорогой, поперёк под ней укладывается широкая труба и присыпается сверху песком, чтобы ручей в трубе беспрепятственно перетекал под дорогой. В некоторых случаях, через ручьи и небольшие речки автомобили перебираются в брод . Для пересечения рек в зимнее время обустраиваются ледовые переправы , а в летнее — паромы .

С целью уменьшения размокания (размягчения) дороги при таянии снега и после дождей, талую, дождевую и грунтовую воды стараются подальше отвести от дороги путём приподнятия этой дороги над соседними участками, поскольку вода стекает вниз. По обочинам дороги выкапывают водоотводные канавы, а саму дорогу посыпают толстым слоем щебня, гравия , шлака , асфальтовой крошки, измельчённых кирпичей или битого бетона.

В общих чертах, строительство грунтовой дороги происходит почти так же, как и строительство скоростных магистралей, только с существенно заниженными требованиями и без асфальтного покрытия:

1. Добивается разрешение компетентных государственных органов на строительство нужной дороги, с точным определением её маршрута;
2. Находятся необходимые денежные средства для оплаты строительства этой дороги, подходящие работники, строительная техника и строительные материалы;
3. Удаляется ненадёжный растительный слой до сухой глины из-под будущей насыпи;
4. Выравнивается и уплотняется основание (в виде большого корыта ) будущей дороги;
5. Чтобы песок не проваливался и не тонул в размокающей глине, склонной к впитыванию влаги и размягчению, поверх глиняного основания расстилается геотекстиль ;
6. Геотекстиль засыпают крупнозернистым песком, который равномерно распределяется и утрамбовывается виброплитой;
7. Поверх песка устанавливают георешётку;
8. Георешётку засыпают щебнем (или гравием, шлаком, асфальтовой крошкой, измельчёнными кирпичами или битым бетоном), чтобы вся насыпь возвышалась над уровнем земли;
9. Затем щебень также насыпают с выравниванием бульдозером и грейдером , затем трамбуют дорожным катком . После этого грунтовая дорога считается готовой, и по ней можно открывать движение автотранспорта;
10. Если у заказчика дороги не достаточно средств на укладку полноценного асфальта, но есть желание продлить срок службы создаваемой дороги, и чтобы из-под колёс быстро проезжающих по ней автомобилей не вылетали камни и не поднималась пыль , то просушенный (прогретый) верхний слой дорожного покрытия из песка, гравия, щебня, шлака или измельчённых кирпичей и бетона скрепляется смешиванием с расплавленным битумом . Обычно щебень только поливают расплавленным битумом в сухую погоду. Вместо битума можно расплавлять каменноугольную смолу ( пек ), древесный вар (сосновый дёготь ), отслужившую резину , пластмассы , и производимые пиролизом из древесины , опавшей листвы , скошенной травы, пищевых отходов и подобного мусора синтетические смолы — липкие, нерастворимые водой, органические массы.

В гористой местности

При строительстве дороги в горах приходится проводить взрывные работы по предотвращению обвалов , селей и лавин , сооружать множество мостов и тоннелей . С уступов и других горизонтальных участков строящейся дороги счищается растительный слой, засыпается каменистыми породами, выравнивается и трамбуется. Далее, сухое каменистое покрытие дороги проливают расплавленным битумом.

Лесные дороги

Для строительства дороги в лесу выпиливаются деревья в виде просеки . Оставшиеся пни выкорчёвываются , поверхность грунта выравнивается бульдозером и планиру́ется грейдером , после чего строится обычная грунтовая дорога .

В случаях сильной заболоченности (переувлажнения), место под будущей дорогой выстилается поваленными деревьями, которые сверху засыпаются окружающим грунтом, песком или гравием. Настил из стволов спиленных деревьев может сооружаться и приподнятым над землёй — с опорой на торчащие из земли пни и вывороченные коряги. С целью придания настилу ровной поверхности, стволы деревьев очищаются от сучков , коры и распиливаются вдоль на толстые доски , которые перед укладкой и скреплением железными скобами и большими гвоздями желательно подсушить. Чтобы защитить от влаги, трещин из-за морозов, плесени , насекомых -древоточцев , грызунов , солнечного ультрафиолетового излучения и воспламенения от искр из глушителей автомобилей, всю строительную древесину необходимо дополнительно пропитать водными , маслянистыми или спиртовыми антисептиками .

Чтобы без антисептиков в болотистой местности сохранить древесину, сплошной настил из брёвен и веток можно полностью погрузить под воду в трясине , присыпав землёй, а поверх — щебнем . Без доступа кислорода воздуха древесина такого настила становится морёным топляком , и десятки, и даже сотни , лет остаётся твёрдой, придавая грунтовой дороге, проходящей над настилом, необходимую жёсткость.

Строительство дорог через болота

Значительную часть территории России , Канады , Финляндии и некоторых других стран покрывают труднопроходимые болота, с порою многометровым слоем мягкого торфа и разжиженной глины, что является большим препятствием строительству дорог. При этом поблизости негде взять большое количество твёрдых каменистых пород (гравия, щебня, крупнозернистого песка). Однако есть несколько способов построить дорогу даже в столь неблагоприятных условиях:

1. Удалить огромное количество растительного торфа и размокшей глины до твёрдого грунта, в который погрузить две сплошные стены из шпунтов Ларсена по обеим сторонам дороги, и засыпать всё пространство между шпунтами огромной насыпью щебня для проезда машин . Этот способ самый очевидный, но и самый дорогостоящий. Кроме того, шпунт Ларсена может порваться от давления льда при сильных морозах;
2. Устроить дорогу на сваях, или на более мощных опорах эстакады, приподнимающихся над болотом;
3. Поверх многометрового торфа соорудить из связанных между собою просушенных и просмолённых брёвен гать — лежнёвку , по типу плавающего на поверхности болота понтонного моста ;
4. Выворотить трактором растущие возле болотной дороги деревья и уложить их на дорожную трясину так, чтобы их корни образовали две параллельные бровки для удержания от стекания и сползания в стороны разжиженной земли, которой потом заваливаются поваленные деревья, вместе с ветками, травой, листвой и мхом. Под размоченной землёй деревянный настил без доступа воздуха не будет гнить, и при этом надёжно удерживать на себе всю земляную насыпь, поверху которой, после 3-5 дневного подсыхания, можно строить даже асфальтное дорожное покрытие;
5. Если под торфяником находится твёрдый грунт многолетней мерзлоты, то здесь проще соорудить круглогодичный зимник , сохраняя его от разрушающего тепла даже в летнее время. В период холодов, когда весь торф хорошо промёрзнет, покрыть участок дороги высоким слоем смеси снега, льда, мха , торфа, травы, древесных опилок , пенопласта , пенополиуретана и др., которые будут защищать под-дорожный лёд от непродолжительного летнего тепла;
6. Верхний слой (~ 20-30 см) торфа, поверх которого должна пройти дорога, можно за бетонировать , смещав с водным раствором гашёной извести (или цемента , алебастра , летучей золы , силикатного клея , концентратом некоторых солей ), который, постепенно смешиваясь с болотной водой и грязью, через несколько дней цементирует (сковывает) болотный грунт, поверх которого можно строить надёжную твёрдую дорогу .

Зимники

Зимники — сезонные дороги, используемые только в холодное время года, когда непролазная грязь на болотах замерзает. После наступления осенне-зимних холодов, неустойчивая торфяно-глинистая толща земли в тундре промерзает, заледеневает и становится твёрдой. Особенно быстро замерзание поверхности земли происходит в зоне вечной мерзлоты . Твёрдая заледеневшая земля гораздо лучше подходит для передвижения любого автотранспорта, чем мягкая, водянистая и жидкая. Однако застывшую дорогу следует ещё разровнять и утрамбовать. Ровняют и трамбуют мёрзлый грунт со снегом не только с помощью отвалов бульдозеров , но и самодельными волокушами — брёвнами, сцеплёнными с лежащими на боку тяжёлыми шинами , например от трактора К-700 .

Кроме того, необходимо также срезать мешающую проезду и обзору поросль мелких деревьев и кустарников вдоль созданного зимника, установить дорожные знаки, места связи, отдыха, заправки, ремонта.

Если зимник проходит не по ровному болоту, то необходимо максимально сглаживать участки крутых (гористых) спусков/подъёмов и поворотов, посыпать эти участки песком и щебнем для уменьшения аварийного скольжения на ледяной дороге.

Для продления срока использования зимника весной, и даже летом в криолитозоне , с целью предотвращения оттаивания, устраивается теплоизолирующий слой из уложенных на мёрзлом основании брёвен, засыпанных смесью снега со льдом или мхом, торфом, опилками, а также искусственными материалами (пенопластом, пенополиуретаном и др).

Для преодоления растаявшего от летнего тепла зимника, на всех его трясинах сооружаются гати — выступившую грязь застилают ветками деревьев , по которым уже можно проехать на автомобилях повышенной проходимости. Для остальных автомобилей поверх сорванных веток выкладывают бревенчатые настилы и присыпают их землёй. Зимник может стать круглогодичной дорогой, если во всех местах ледовых переправ через пересекающие его ручьи и реки будут обустроены достаточно надёжные водопропускные трубы, мосты, броды или паромные переправы.

Ледовые переправы

Дорога через замёрзшие водоёмы (реки, каналы, водохранилища, озёра, болота, моря) по льду обустраиваются в холодное зимнее время. Для ледовой переправы выбираются не только самые узкие (короткие) места, но также анализируется толщина льда, возможность появления в нём трещин , полыньи в мелких местах из-за быстрого течения воды и выходов на поверхность относительно тёплых (иногда солёных) подземных вод, скопления пузырей подлёдного газа. Между встречными полосами движения автотранспорта оставляется большое расстояние (50-80 метров) — это снижает нагрузку на лёд.

Чтобы лёд на поверхности водоёма промерзал на большую толщину, с него сгребают выпавший снег, который здесь является теплоизолятором. На некотором удалении от дороги устраивается прорубь , из которой берётся холодная вода для намораживания (увеличения толщины) льда. При возможности, на лёд укладывается и поливается ледяной водой (вмораживается) деревянный настил .

Военные и бетонные дороги

Военными дорогами могут быть любые дороги. Тем не менее, военными дорогами чаще всего называют железо-бетонные дороги (народн. Бетонка ), которые выдерживают особо тяжёлые нагрузки: танки , ракетовозы , различные тягачи и пр. При строительстве бетонных дорог, снимается растительный слой, выравнивается и трамбуется глиняное основание, стелется геоткань, на которую насыпается крупный песок. Верхнее покрытие бетонных дорог бывают двух видов:

1. Скреплённые между собою железо-бетонные плиты ;
2. Залитый с помощью опалубки непосредственно на дороге сплошной железобетонный монолит.

Стальная арматура внутри бетона имеет с ним почти одинаковый коэффициент теплового расширения . Чтобы избежать разрушения от летне/зимних перепадов температур, между железо-бетонными плитами оставляют небольшой зазор (как и между железнодорожными рельсами ). Назойливый стук колёс на стыках железо-бетонных плит вызывает у водителей и пассажиров автомобилей неприятные ощущения. Поэтому в некоторых странах дорожные железо-бетонные плиты изготавливаются не прямоугольными (с углами 90°), а ромбовидными — с углами 45° и 135°. Между железобетонными монолитами также под острым углом примерно через каждые 10 метров (расстояние зависит от местных климатических условий) делается деформационный шов .

Карьеры

Дороги в карьеры часто спускаются по спирали. Они рассчитаны на проезд очень тяжёлых грузовиков, типа " БелАЗ "

Строительство железных дорог

Этот раздел статьи ещё не написан . Здесь может располагаться отдельный раздел. Помогите Википедии, написав его. ( 30 июня 2019 )

Используемая техника

Дорожная техника — различная техника и механизмы , применяемые при строительстве дорог:

• Машины для подготовительных работ (для предварительной подготовки площадки к проведению строительных работ): кусторезы , корчеватели , рыхлители .
• Землеройные машины : бульдозеры , экскаваторы , скреперы .
• Машины для укладки и обслуживания дорожных покрытий: дорожные фрезы , асфальтоукладчики , катки.
• Машины для производства и транспортирования бетонных смесей: бетоносмесители , автобетоносмесители , автоцементовозы , бетононасосы .
• Дробильно-сортировочное оборудование: дробильные машины ( дробилки ), сортировочные машины ( грохоты ).
• Грузоподъёмные машины: подъёмные краны , подъёмные установки, погрузчики .
• Машины для строительства искусственных сооружений (оборудование для свайных работ и пр.): дизель-молоты , вибромолоты , вибропогружатели .
• Машины для очистки дорог: снегоуборочные машины , тротуароуборочные машины.

Машины для ресайклинга — технологии укрепления (стабилизации) грунтов, путём предварительного фрезерования и дробления старого асфальта, смешения асфальтового гранулята с различными вяжущими веществами, и последующей укладкой образовавшейся смеси на дорогу.

материалы

• Георешётка#В автодорожном строительстве
• Базальтовое волокно#В строительстве
• Композитная арматура#Применение

В мире

Этот раздел статьи ещё не написан . Здесь может располагаться отдельный раздел. Помогите Википедии, написав его. ( 30 июня 2019 )

В России

• Автомобильные дороги России
• Федеральное дорожное агентство
• (ДИиОД) ^{[ источник не указан 231 день ]}
• Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)

• Дорожные войска России
• Федеральное агентство специального строительства

См. также

• Дорожная одежда
• Строительно-дорожные машины
• Дорожные работы
• Мостостроение

Примечания

Литература

• Антонов А. М. и др. Дорожное строительство. Организация, планирование, управление. М., 1981
• Кизима С. С. Технология строительства автомобильных дорог. Киев, 1985
• Владимир Бойко, Владимир Картопольцев, Владимир Ефименко, Александр Кадесников, Василий Музалев

Ссылки