Качественные дороги — стимул экономического развития

Достижение стратегической цели развития транспорта, предусмотренное в Основных направлениях социально-экономического развития Беларуси на 1996—2000 годы путем создания экономичной, надежной транспортной системы, способной обеспечить потребности предприятий и населения в перевозках и услугах, тесным образом связано с пригодностью существующих дорог и развитием сети новых.

Поскольку в рыночной экономике всякая хозяйственная деятельность рассматривается через призму экономической эффективности, то целесообразно обратиться к вопросам удорожания работы транспорта. Согласно опубликованным данным, экономика нашего государства из-за неудовлетворительного состояния автомобильных дорог ежегодно теряет более 22 трлн рублей.

Следует отметить, что еще в советское время считалась более экономичной перевозка грузов автотранспортом на расстояние до 200 км. Возросшая роль этого вида транспорта объясняется преобладанием небольших и средних предприятий, а также развитием торговозакупочной деятельности. Естественно, увеличение на дорогах потока легковых и грузовых автомобилей с широким диапазоном комфортности и грузоподъемности вполне закономерно. Ответить на вопрос, насколько это выгодно для государства в тех или иных условиях, поможет следующий пример.

Частное транспортное предприятие взяло кредит в банке для приобретения автомобилей. В бизнес-плане, составленном солидной фирмой, банковские служащие не обнаружили крамолы: скорость движения при перевозке грузов 50—60 км, расход горючесмазочных материалов и запчастей — не менее предусмотренных нормативами, прибыль не завышена и позволяет вернуть долг банку в течение нескольких лет. Выгодный контракт на перевозку стеклоизделий от завода-изготовителя до торговых точек рассеял все сомнения. Однако уже первый месяц работы автомобилей показал, что надежды на прибыль оказались призрачными. Во-первых, из-за наличия на дорогах выбоин, волн и гребенки скорость движения автомобилей не превышает 30 км/час. В результате объем перевозок сократился вдвое, а расход ГСМ на 100 км проезда увеличился на 40%. Несмотря на то, что автомобили новые, условия эксплуатации дали повод сокращения их срока службы на 30% и увеличения нормы расхода по ремонтам в 2,5 раза. Чтобы продолжить работу, транспортное предприятие вдвое увеличило тариф по перевозке, что соответственно отразилось на цене груза и уменьшении на эту сумму национального дохода в республике. Здесь необходимо также учесть экологический ущерб, поскольку выбросы отработанных газов на единицу площади за счет уменьшения скорости движения увеличились в 1,5—2 раза.

Современные автомобильные дороги во многих случаях рассматриваются, как комплексы разнообразных инженерных сооружений, включающих проезжую часть, земляное полотно, мосты, тоннели, трубы, подпорные стенки, галереи, эстакады, дренажи и т.д. Они являются важной составной частью транспортной инфраструктуры. Согласно имеющимся данным, из 25 000 населенных пунктов Беларуси более 10 000 не имеют подъездных дорог с твердым покрытием. Ряд авторов видят в этом чуть ли не дорожную дискриминацию, мотивируя свою позицию следующим: соединив дорогами все населенные пункты, мы подключим их к цивилизованному миру. Любой сельский житель сможет быстро доехать до больницы, учебного заведения, рынка и т.п. У сельской молодежи появятся больше возможностей учиться в городах, и вообще увеличивается заинтересованность жизни в сельской местности.

Однако необходимо учитывать, что в дорожном строительстве, как и в любом другом, существуют приоритеты. Как правило, средства в первую очередь направляются туда, где они быстрее окупятся. На сегодняшний день интенсивность движения на стратегически важных дорогах Европы составляет 60 000— 100 000 автомобилей в сутки. У нас наибольший уровень — 20, на отдельных участках — 10, чаще 3—4, а на значительном большинстве и того меньше. Естественно, неоткуда взять средства для реконструкции дорог на всех участках. Для более полного раскрытия этой проблемы рассмотрим следующий пример.

В послевоенное время большинство регионов Беларуси находилось в одинаковых социально-экономических условиях. Но уже спустя 20—25 лет можно было без труда выделить районы, где развитие проходило более быстрыми темпами. В частности, в Могилевской области есть колхоз “Рассвет” (Кировский район). Слава об этом хозяйстве в то время далеко перешагнула границы республики. При умелом руководстве успешному развитию здесь во многом способствовало наличие автодороги с твердым покрытием, связывающей промышленно развитые города Могилев и Бобруйск, поскольку высокий спрос на сельхозпродукцию здесь создавали расквартированные крупные войсковые части. Таким образом, в непростых условиях того времени постоянное наличие живых денег позволяло осуществлять капитальное строительства, приобретать новую технику, регулярно выплачивать зарплату. Другое положение сложилось в хозяйствах, расположенных в 60—80 км от Кировска, между реками Березиной и Ольсой. Из-за отсутствия таких дорог они были лишены возможности в любое время года и независимо от погодных условий по кратчайшему пути доставлять свою продукцию на рынок. И хотя в военное время жители этих мест приобрели славу непокоренных (с марта 1942 года не допускали немецкие войска на свою территорию), экономические проблемы оказались для них трудноразрешимыми. Показатели работы хозяйств здесь были более чем скромными. Если бы своевременно была сделана экономическая оценка последствий отсутствия надежного транспортного сообщения, то сегодня не стоял бы вопрос о поиске триллионов рублей для санации низкорентабельных сельскохозяйственных предприятий (колхозов и совхозов).

Не менее важным оказался вопрос восстановления нарушенного транспортного сообщения, существовавшего длительное время, которое приносило немалую пользу предприятиям и населению. Примером может служить взаимовыгодное сотрудничество товаропроизводителей местной промышленности населенного пункта Свислочи (Могилевская область) с сельхозпредприятиями и жителями деревень, расположенных по другую сторону реки Березина. Ежегодные ярмарки позволяли реализовывать сельским жителям и сельхозпредприятиям выращенный урожай, продукцию животноводства и дары природы. За полученные деньги они охотно приобретали у местных товаропроизводителей обувь, одежду, сельхозинвентарь и т.п. Наличие поблизости железнодорожной станции Елизово способствовало торговым связям с партнерами за пределами области и даже республики. Во время войны (1941—1945 гг.) был разрушен мост через реку Березина. Вместе с этим в послевоенное время разрушились указанные выше связи. В результате сельхозпредприятиям и жителям деревень, чтобы доставить свою продукцию на рынок, необходимо было преодолевать десятки километров по бездорожью, что для многих было невозможным. В этих условиях богатые урожаи фруктов были невостребованными. Снизилась заинтересованность в производстве продукции животноводства. Можно предположить, что строительство нового автодорожного моста откладывалось из-за недостатка средств. Но как в таком случае объяснить дорогостоящее строительство дорог с асфальтобетонным покрытием в деревнях, откуда из-за низких доходов выезжала значительная часть трудоспособного населения?

До 1917 года в Беларуси насчитывалось около 2000 км дорог, но уже к 1941 году их протяженность была доведена до 12,6 тыс. км. Согласно имеющимся данным, в настоящее время все дороги общего пользования составляют около 52 000 км.

Активное строительство в советское время было характерной чертой для всех республик. Однако в весеннее время только третья часть дорог обеспечивала проходимость транспортных средств с осевой нагрузкой 6 тс и еще меньше с нагрузкой 10 тс.

Уже в 60—70-е годы было ясно, что использование автомобилей с малой грузоподъемностью невыгодно. В частности, указывалось, что крупные партии груза, например 50 т, перевозятся нередко десятью автомобилями с грузоподъемностью 5 тс вместо того, чтобы использовать четыре автомобиля с грузоподъемностью 12,5 тс. В то же время под мелкие отправки (50—100 кг) часто подаются те же 5-тонные автомобили.

Несоответствие структуры парка транспортных средств составу грузооборота приводит к увеличению затрат труда, расхода горючего и материалов. Известно, что каждое новое поколение транспортных средств требует более совершенных дорог. Существовали проекты, предусматривающие изменение конструкции автомобилей с целью уменьшения нагрузки на единицу площади колеса без уменьшения их общей грузоподъемности. Связывались надежды и с появлением недорогих прочных материалов, обеспечивающих увеличение прочности дорожного покрытия. В настоящее время с целью увеличения его долговечности в массовом дорожном строительстве начали осуществлять применение кубиковидного гранитного щебня мелких фракций.

Как известно, самой большой опасностью для дорог является вода. Ее появление в виде атмосферных осадков, поверхностной, просачивающейся, пленочной, капиллярной, горизонтальной грунтовой и в парообразном виде постоянно создает угрозу разрушения дорожного полотна и потери прочности дорожного покрытия.

Возникает вопрос: как боролись с этой проблемой ранее, когда не было современных материалов? Согласно имеющимся сведениям, для строительства дорог применялась древесина в виде бревенчатого настила на отдельных участках грунтовой дороги. Наряду с этим существовали мостовые из деревянных брусковых шашек, уложенных поперечным распилом вверх. Дорога получила название торцевая мостовая (А. В. Гурьев). Необходимо отметить, что данный опыт в первой половине XIX века считался передовым и распространялся на развитые европейские страны (Англия, Франция и др.). Как могло случиться, что Россия, шедшая впереди по технологии строительства дорог, оказалась в числе отстающих? Феодальное устройство государства служило тормозом в развитии дорожной сети. Каждый помещик в своих владениях во своему усмотрению размещал поселения крестьян. Когда шла речь о связи их дорогами, то для этой цели использовалось большое количество троп, каждая из которых выполняла свою роль в зависимости от поры года и погодных условий. Вести речь о превращении их в грунтовые или иные дороги не представлялось возможным, поскольку для этого потребовались бы немалые средства. Царское правительство занималось строительством лишь стратегически важных дорог преимущественно военного назначения. Кроме того, каждое поместье имело в своем распоряжении все необходимое для автономного существования в период весенней и осенней распутицы. Летом и зимой для гужевого транспорта особых проблем не было.

Стремление к минимальной длине делает вероятной прокладку дороги не по самым благоприятным грунтово-геологическим условиям местности, с опасностью консервации воды под земляным полотном, ухудшающей несущую способность подстилающего слоя и морозоустойчивость дорожных сооружений. В то же время автомобильная дорога, проложенная по благоприятным грунтово-гидрологическим условиям, будет подвергаться минимальным пучинным деформациям и служить нормативные сроки с меньшими затратами на строительство и ремонт. В странах дальнего зарубежья с этой проблемой встретились раньше, чем у нас, поскольку автомобильный транспорт там более развит как в количественном, так и в качественном отношениях. У зарубежных строителей дорог накопилось немало ценных идей, но дорожное строительство как таковое там уже состоялось. Где дороги нужны, там они уже построены. Развязки в различных уровнях, до 32 и более полос, обеспечивают им повышенную пропускную способность, ремонт и оперативное переключение движения в любом направлении.

Таким образом, можно сделать однозначный вывод, что дорожное строительство приобрело черты строительства повышенной сложности. Бытующая фраза “проблема не в строительстве дороги, а в том, как ее потом ремонтировать”, отойдет в прошлое, если радикально будут усовершенствованы технологии и материалы, связанные с этим работами. В настоящее время считается, что долговечность достигается применением цементного бетона в качестве основания (фундамента), обеспечивающего несущую способность при эксплуатации, и асфальтобетона, создающего его сцепление, сопротивление скольжению, снижение шума и повышение комфортности езды по дороге. Толщина этого слоя в разных странах различна и зависит как от качества материала, так и от условий эксплуатации. Например, во Франции он может составлять 1—2 см, а в Японии — два слоя по 5 см (верхний слой — пористый асфальтобетон). По показателям прочности допускается приравнивать 4 см асфальтобетона к 1 см цементного бетона.

Приверженность в дорожном строительстве к цементобетону не случайна. Известны примеры работоспособности бетонного покрытия после 100 лет эксплуатации. Некоторые авторы считают, что применение этого материала для строительства местных дорог увеличивает срок их службы в 3—5 раз. Однако перспективность этого материала вызывает сомнение. Обладая значительным сопротивлением сжимающим напряжениям, бетон в 10—15 раз хуже работает на растяжение. Кроме того, это хрупкий материал. В условиях эксплуатации дорог с нагрузками, приближающимися в 13 тс и более на одну ось транспортных средств, его недостатки могут проявиться в полной мере, если возникнет следующая ситуация. При наезде колес на палки, камни или другие твердые предметы, рассыпанные на дороге, давление от колес передается не по всей площади его следа, а через меньшую площадь и сопровождается ударом при съезде с предметов, отчего давление от колес может увеличиться в 5—6 раз. Нагрузки от колес могут возрастать и при действии центробежной силы. Отдельные колеса перегружаются при движении на подъеме по выпуклому поперечному профилю, а также при трогании с места. Долговечность дорожного покрытия требует применения бетона с повышенной плотностью, износостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, стойкостью против коррозии. Для климатических условий Беларуси особую актуальность приобретает морозостойкость дорожного материала. По некоторым данным в течение холодного периода года на дорогах отмечается до 140 и более циклов замораживания—оттаивания при том, что дорожный материал был рассчитан на 150 циклов со средней нормой 40—42 цикла в год. Необходимо также учитывать предрасположенность бетонов к трещинам при температурных колебаниях по причине их конгломератного строения. Нарушение монолитности вызывается микроструктурными напряжениями, обусловленными различными температурными и влажностными деформациями компонентов бетона из-за различия теплофизических свойств заполнителя и вяжущего. Повышенный расход цемента увеличивает усадочные деформации, вызывающие растрескивание бетона.

Возрастание нагрузок на дорожное покрытие приводит к необходимости применения армирования, имеющего богатый практический опыт. Известно, что при воздействии колес грузовика на бетонное дорожное покрытие образуется упругая чаша, которая способна охватить ширину всей полосы движения (проезжей части). Использование обычного полимербетона в таких условиях ограничивается при склонности его к повышенной деформативности, вызывающей раскрытие трещин, хотя этот материал обладает лучшей морозостойкостью, водонепроницаемостью, износостойкостью и т.п. Армирование в данном случае позволяет повысить трещиностойкость более чем в два раза.

Известен железобетон, цементное вяжущие которого имеет свойство расширения (напряжения). Этот процесс происходит при достижении цементным камнем необходимой прочности для сцепления с арматурой. Напряжения растяжения передаются на арматуру и преднапрягают ее. Благодаря такому эффекту бетон получил название напрягающий. При этом имеется возможность не только учитывать величину напряжения, но и нормировать ее.

Напрягающий бетон обеспечивает ряд преимуществ, среди них: высокая плотность, водонепроницаемость и морозостойкость, повышенная прочность по сравнению с бетоном на портландцементе.

Необходимо также учитывать, что цементобетон (армобетон) более надежен, когда конструкция с его применением выполнена массивной (с увеличением поперечного сечения). В результате обеспечивается не только более высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам, но и при определенных условиях способность сохранять тепло (холод) более длительное время, ограничивая тем самым переход через 0°С при заморозках и оттепелях.

Асфальтобетон в отличие от цементобетона имеет мягкое соприкосновение с шинами движущегося транспорта, но хуже воспринимает жару и холод. При температурах ниже -18°С возникают температурные деформации, сопровождающиеся нередко крупными трещинами на дорожном покрытии. Причиной этому является битум. Соответственно сроки службы могут колебаться. По некоторым оценкам он может служить 6 лет, а по другим — уже спустя 2—3 года начинается изменение его качества (старение). При этом отмечается, что главным фактором этого процесса является окислительная полимеризация битума под воздействием кислорода и адсорбция битума на поверхности минеральных частиц.

Если принять работоспособность цементобетона дорожной одежды за 100%, то по известным оценкам из асфальтобетона она будет составлять 50%, щебня и гравия, обработанных вяжущими веществами, — соответственно 9 и 6%, а из гравия необработанного 1—1,5%. Возникает вопрос: существует ли альтернатива применяемым в настоящее время устройствам автомобильных дорог из цементного и асфальтного бетонов? По-видимому, одним из прогрессивных направлений следует считать дорожные одежды, для создания которых используются решетчатые плиты. Их преимущества в части экономии материалов подкрепляются лучшими прочностными свойствами. Хотя такие решения зачастую пока на бумаге, оптимистические выводы по проведенным испытаниям опытных образцов говорят об их больших возможностях.

Лессовые грунты, дающие просадки под собственным весом, а также переувлажнение и заболоченность местности, сравнительно большая глубина промерзания глинистых и суглинистых грунтов создают много проблем при прокладке и эксплуатации дорог. В этих условиях основания дорожной одежды сравнительно быстро разрушаются или тонут (щебеночное основание). В то же время бетонные (цементные и битумные вяжущие) и железобетонные плиты обладают большей распределительной способностью (плитный эффект), то есть сохранять устойчивость. Устройство эффективных связей между плитами обеспечивает им продолжительный срок эксплуатации и одновременно повышает сопротивляемость нагрузкам от движущегося транспорта. Технологичность этих дорожных покрытий характеризуется следующим: появляется возможность выполнения дорожно-строительных работ поточным методом; уменьшается количество типов и видов дорожных машин; создаются условия для успешной разработки конструкции дорожной одежды совместно с конструкцией земляного полотна; сокращается количество конструктивных слоев и т.д.

Необходимо отметить, что в Беларуси имеется немало заводов ЖБИ, производственные мощности которых могут быть использованы для производства указанных выше плит.

Вследствие большой неоднородности физических, прочностных и деформативных свойств грунтов, встречающихся при строительстве дорог, требуется значительный объем исследований, основанный на статических и вероятностных предпосылках о надежности основания. В то же время имеется немало отходов промышленности и горнодобывающего производства, которые успешно могут быть использованы для устройства дорожного полотна. Например, уже давно используются металлургические шлаки для устройства дорог с твердым покрытием. В последнее время успешно применяются шлаковяжущие смеси с щебеночным отсевом, песком и другими материалами, которые служат основанием для дорожного покрытия.

Известно, что в городской черте интенсивность дорожного движения наиболее высока. Планировка городов в советское время была ориентирована на широкое использование общественного транспорта. В условиях роста автомобилизации проблема стоянок, особенно в торговых центрах, на вокзалах, у административных зданий, вынуждала градостроителей искать выход из создавшегося положения. Поиск решений привел к мысли о размещении автомобилей в разных уровнях, то есть в многоэтажных гаражах и этажерках. Привлекательно также использование плоской кровли (с уклоном не более 5°) зданий и сооружений. С одной стороны, это дешевле, а в ряде случаев и удобнее. Уже имеются примеры технического решения этой идеи, нашедшего воплощение в увеличении прочностных свойств кровли для проезда и стоянок транспортных средств с одновременным улучшением эксплуатационных свойств ее по основному назначению.

Исторически сложилось, что при строительстве поселений для людей придерживались строгих правил размещать их на холмах, защищенных от разлива реки и затопления от обильных дождей. Однако впоследствии населенные пункты разрастались, и это правило часто нарушалось Заселялись равнины и даже низменности. Такое положение сохранилось до наших дней. Отсюда нередки случаи затопления не только улиц, но и более крупных участков городов. Бороться с этим непросто, поскольку подготовиться зачастую не хватает времени. В этих условиях наличие дорог и стоянок для транспортных средств в нескольких уровнях весьма кстати. На рисунке изображена дорога и стоянки автомобилей в двух уровнях с использованием кровли зданий и сооружений (патент Республики Беларусь, автор статьи).

В часы пик эти дороги особенно важны для проезда специализированного транспорта.

Николай МЕЛЬНИКОВ

©