Проектирование дорог: почему это так важно перед началом строительства

Дорожное строительство является гораздо более сложным процессом, чем может показаться на первый взгляд. Чем крупнее и важнее объект, тем сложнее его возведение, а значит и выше цена ошибок и просчетов. Поэтому проектирование дорог является необходимым процессом, без которого на сегодняшний день не обходится строительство практически ни одного объекта.

«Проектирование дорог – комплексный процесс инженерных изысканий и различных расчетов, в число которых входят проектно-конструкторские и экономические расчеты. При подготовке проектной документации учитывается масса различных факторов, в том числе всевозможные параметры местности на объекте строительства, а также требования и нормативные параметры»

Проектирование дорог может быть доверено только опытным и квалифицированным инженерам, так как данный процесс отличается высокой сложностью, а цена ошибки достаточно велика сразу по нескольким параметрам. Также квалификация инженеров позволит максимально оптимизировать процесс строительства, гарантируя максимальное качество и оптимальную стоимость укладки асфальта.

Почему правильное проектирование дорог так важно

На любую автомобильную дорогу, особенно на федеральные трассы и скоростные автомагистрали, влияет множество разрушительных внешних факторов. Для понимания выделим основные из них.

Основные внешние факторы, оказывающее влияние на качество автомобильных дорог:

• Транспортная нагрузка;
• Высокие и низкие температуры;
• Перепады температур;
• Выпадение осадков.

Вышеописанные причины особенно актуальны для нашей страны, так как климатические условия России сравнительно характеризуются как достаточно суровые. Добавим к этому тот факт, что по федеральным трассам постоянно движется большегрузный транспорт, оказывая сильное и интенсивное воздействие на дорожное полотно.

Поэтому важно произвести асфальтирование, обеспечив автомобильным дорогам максимально возможные физико-механические характеристики, что невозможно сделать без предварительных расчетов, которые включает в себя проектирование дорог. Однако существует еще несколько причин другого характера, которые понижают качество дорожного полотна.

Основные человеческие факторы, снижающие качество автомобильных дорог:

• Нарушение технологии укладки асфальта;
• Низкое качество асфальтобетона и других материалов;
• Недостаточное количество материалов;
• Неправильное возведенное дорожное основание.

Если нарушение технологического процесса зависит исключительно от непосредственных исполнителей, то есть от команды дорожных рабочих, то остальные параметры регламентирует именно проектирование дороги. Однако проектирование дорог определяет не только эти параметры, а также массу других.

Например, если проектирование дорог было выполнено халатно или же его не было выполнено вообще, то возможно постоянное образование заторов, что подрывает всю транспортную инфраструктуру. Если речь идет о трассе федерального значения, то подобные ситуации могут нанести серьезный ущерб экономики сразу нескольких регионов.

Что учитывает проектирование дорог

Так как при дорожном строительстве ставится задача создать качественное и долговечное асфальтовое покрытие, которое будет соответствовать транспортной нагрузке, в первую очередь необходимо определиться с назначением дороги и предполагаемой нагрузкой на нее.

От этого будет зависеть:

• Ширина и протяженность дорожного полотна;
• Разновидность используемого асфальтобетона;
• Толщина некоторых технологических слоев;
• Использование дополнительных инструментов повышения прочности покрытия;
• Наличие присоединений в форме второстепенных дорог;
• а также другие факторы.

Примеры

Таким образом, проектирование дорог обеспечивает не только учет параметров, необходимых для надлежащего качества полотна, но и другие эксплуатационные характеристики.

По автомагистралям допустимая скорость движения выше, чем по городским дорогам, и чтобы обеспечить достаточную проходимость транспортного потока, дорога делается шире и без прилегания второстепенных дорог на одном уровне.

Что касается нагрузки, важно определить не только трафик в количественном выражении, но и детализировать его участников. Если по дороге часто передвигается большегрузный транспорт, то воздействие на дорожное полотно значительно выше, чем в случае с легковыми автомобилями.

Кроем того, проектирования дорог грамотными инженерами включает также расчет роста транспортного потока в долгосрочной перспективе. С каждый годом число частного и коммерческого транспорта возрастает, что означает увеличение трафика на автомобильных дорогах – это обязательно должно быть учтено.

Кроме того, проектирование дорог учитывает:

• Необходимость в переносе или защите коммуникаций;
• Потребность в ликвидации или создании лесонасаждений;
• Обеспечение безопасности дорожного движения;
• Требования к сооружению дренажной системы;
• Необходимость создания параллельных пешеходных зон, велодорожек, ограждений;
• Количество единиц освещения;
• Климатические особенности региона;
• Особенности грунта;
• а также другие факторы.

Нормативные требования

Разумеется, проектирование дорог также должно отражать соответствие нормативным требованиям по строительству и защите окружающей среды. Ко второму относится не только минимизация вреда окружающей среде, но и максимально рациональный расход строительных материалов, так как данный параметр тоже имеет влияние в этом вопросе.

Можно встретить утверждение, что СНИПы по дорожному строительству в России устаревшие, так как не менялись со времен СССР. В то время загруженность автомобильных дорог была гораздо ниже, поэтому расчетная нагрузка не соответствует действительности.

Существующие строительные нормы и правила, касающиеся дорожной сферы, и правда были созданы во времена Советского союза. Однако несмотря на то, что сами СНИПы остались теми же, примерно с 2006 года эта проблема начала устраняться за счет выпуска дополнительной документации.

Данная документация представляет собой пособия по проектированию дорог и новые ГОСТы, которые соответствуют современным реалиям дорожного строительства. В свою очередь частные дорожно-строительные компании должны стремиться повысить качество асфальтирования с помощью современных технологий, а также повышения квалификации своих сотрудников.

Какие этапы включает проектирование дорог

Проектирование дорог любой категории имеет как общие этапы и особенности, так и строго индивидуальные. Этапы проектирования могут быть дополнены по пожеланиям заказчика, некоторым особенностям объекта. Также важную роль играет полнота сведений, которыми обладают проектировщики.

Можно выделить основные крупные этапы, которые подразумевает проектирование дорог:

• Инвестиционное обоснование;
• Техническое и экономическое обоснование;
• Инженерный проект;
• Подготовка рабочей проектной документации (рабочий проект);
• Проект автомобильной дороги;
• Разработка проектной документации.

Фактически число этапов получается больше, исходя из особенностей современного рынка. Так, на количество этапов проектирования могут повлиять следующие факторы:

Что влияет на количество стадий проектирования дорог:

• Поставленные сроки выполнения задачи;
• Полнота и детализированность информации;
• Климатические и геологические особенности;
• Категория автомобильной дороги;
• Сложность сооружения объекта;
• Размер бюджета, который может быть выделен на строительство;
• Пожелания заказчика;
• Технические возможности подрядчика.

Однако проектирование дорог всегда начинается с одного – всесторонняя разведка местности. Именно от этого будет зависеть полнота и достоверность сведений, необходимость манипуляций с коммуникациями, сложность строительства и прочее.

Проектирование дорог и геодезические изыскания

Геодезические исследования позволяют получить ответы на массу вопросов, которые ставит перед собой проектирование дорог. Разведка местности может быть разбита на 3 крупных этапа: исследования, экспертиза дороги, заключение.

Предварительные исследования включает в себя, например, разбивку по осям и закрепление маркеров, предварительный расчет объема работ, а также в рамках данного этапа исключается расхождение ландшафта с требуемыми нормами.

Экспертиза дороги отражает фундаментальные характеристики и безопасность будущей автомобильной дороги. Сюда входит оценка рисков, вероятность и расчетная величина износа в определенные сроки, а также всесторонний анализ грунта с предсказанием его возможного поведения и способов предотвращения нежелательных последствий.

Заключение включает в себя подготовку проектной и технической документации, проведение необходимых расчетов, а также проведение топографической съемки.

Также в данные этапы входит следующее:

• Маршрутизация и детализация трассы с учетом разворотных точек и прочих важных элементов;
• Исследование грунта, определение его характеристик, оценка рисков проседания и вымывания;
• Продольные и поперечные измерения объекта;
• Учет прилегающих объектов инфраструктуры, а также определение их точного местоположения;
• Топографические съемки объекта, создание визуализаций.

Помимо более очевидных параметров, которые мы описали выше, геодезические изыскания отвечают на следующие вопросы:

• Каковы размеры отдельных участков;
• Какой необходим угол наклона, чтобы обеспечить эффективное отведение воды;
• Какие геологические и ландшафтные особенности нужно учесть;
• Каким будет оптимальное строение обочин;
• Где расположить ливневые стоки;
• Количество и угол поворотов дороги;
• Объем грунтовых работ;
• Какая спецтехника и в каком количестве потребуется для строительства;
• Сколько нужно будет завезти и вывезти материалов;
• и так далее.

Таким образом, геодезические исследования очень важный и значимый процесс, без которого невозможно полноценное проектирование дорог. Например, если грунтовые воды расположены достаточно глубоко – этот фактор можно проигнорировать. А если залегание вод находится ближе к поверхности, то это может нанести серьезный урон сооружению, поэтому необходимо принять превентивные меры по его предотвращению.

Проектирование дорог и защита окружающей среды

Как ужу упоминалось, проектирование дорог должно учитывать не только технические и экономические параметры, но и нормы по защите окружающей среды. Законодательство нашей страны запрещает возведение трасс без соответствующего разрешения Главгосэкспертизы, а сами экологические нормы регламентированы специальной документацией.

Что относится к нормам защиты окружающей среды:

• Меры по охране природы;
• Оздоровление окружающей среды;
• Рациональный расход природных ресурсов;
• Рациональное воспроизведение материалов;
• Соблюдение требований по защите экологии;
• Соблюдение требований по защите здоровья граждан.

С первого взгляда может показаться, что некоторые из параметров, например, здоровье граждан или оздоровление природы, не имеют отношения к автомобильным дорогам. Однако, помимо минимизации вреда, правильное проектирование дорог приносит пользу экологии.

Пример. Строительство скоростной многополосной автомагистрали перенесет часть транспортного потока с других дорог в данной области, а за счет высокой скорости движения без заторов общее количество выбрасываемых автомобилями вредных веществ снижается.

Какие разновидности дорог существуют в России

Согласно российским нормам, автомобильные дороги могут быть разделены на 3 класса и 7 категорий. Проектирование дорог учитывает классификацию, так как она влияет на множество параметров.

Что влияет на классификацию автодорог:

• Количество полос и их ширина;
• Есть ли центральная разделительная полоса;
• Возможность пересечения с другими дорогами (автомобильными, железнодорожными, трамвайными, велосипедными, пешеходными);
• Условия доступа дороги через примыкание.

Мы сравнивали некоторые параметры обычной дороги и автомагистрали, однако на деле параметров сравнения гораздо больше.

Классы автомобильных дорог

Автомагистралям и скоростным дорогам присваиваются строго определенные категории, тогда как менее требовательная дорога обычного типа может иметь одну из 5 категорий, в зависимости от некоторых параметров.

Категории автомобильных дорог

В таблице приведены основные параметры, определяющие категорию автодороги.

Выводы

Проектирование дорог – комплекс инженерных изысканий и различных расчетов, в число которых входят проектно-конструкторские и экономические расчеты, а также соблюдение мер по защите окружающей среды и здоровья граждан.

Проектирование дорог является очень важным этапом дорожного строительства, без которого невозможно соорудить дорогу надлежащего качества. Чем сложнее и важнее дорожный объект, тем более детальным должно быть его проектирование. Соответственно, от профессионализма и опыта инженеров будет зависеть полнота и качество данного мероприятия.

Проектирование дорог всегда начинается с исследования местности, в рамках которого определяется множество важных параметров, которые будут влиять на дальнейший процесс строительства. Помимо геологических и климатических факторов, важное значение имеет назначение автодороги и предполагаемая нагрузка на покрытие.

В зависимости от некоторых параметров, в числе которых класс и категория автодороги, сложность проектирования и строительства может возрасти вместе с увеличением числа фактов, которые нужно учесть.

Проектирование дорог с ошибками и просчетами может привести к серьезным последствиям, в числе которых быстрый износ дорожного полотна, недостаточная пропускная способность, серьезные экономические потери. Если при исследовании выясняются параметры, препятствующие строительству, которые невозможно устранить, строительство может быть перенесено в другую локацию.