По пути технологического суверенитета
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
Представители дорожно-строительной отрасли надеются, что новые крупные инфраструктурные проекты помогут им сохранить собственное место на рынке.
Пандемия коронавируса отрицательно отразилась на деятельности множества организаций различных отраслей. Не избежали этой негативной участи и представители дорожно-строительного комплекса. Причем несмотря на то, что в период ограничительных мер большинство из них продолжали работать.
Напомним, в Петербурге весной этого года на 3,5 млрд рублей были урезаны расходы городского бюджета на дорожное строительство в текущем сезоне. Власти Северной столицы приняли решение отложить старт отдельных новых проектов, приостановить финансирование нескольких текущих. Тем не менее полностью дорожное строительство в городе не прекращалось. В том числе летом была завершена реконструкция Гореловского путепровода. До конца осени должны открыть новый участок продолжения проспекта Ветеранов. По данным КРТИ на середину сентября, в Петербурге отремонтированы дороги на 44 улицах, еще на 18 проходят завершающие работы. Всего в текущем году по АИП запланировано обновить 84 объекта.
Проектом бюджета Петербурга на 2021 год на дорожное строительство планируется выделить 12,6 млрд рублей. В том числе, 2,8 млрд рублей на дальнейшую реконструкцию Лиговского путепровода, 1,4 млрд рублей на продолжение Софийской улицы, на строительство эстакад от «Лахта Центра» к Приморскому проспекту — 900 млн рублей.
Власти Петербурга надеются на финансовую поддержку государства в реализации проектов дорожной инфраструктуры. Несколько дней назад стало известно, что вице-премьер РФ Марат Хуснуллин поддержал предложение Смольного о включении города в нацпроект «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Кроме того, это весной после начала пандемии Правительство РФ в качестве одной из мер поддержки строительной отрасли анонсировало ряд новых дорожных проектов и ускорение финансирования текущих. Представители дорожно-строительных компаний Петербурга надеются, что в них они смогут быть задействованы и таким образом сохранят свое место.
Генеральный директор Ассоциации предприятий дорожного комплекса (АСДОР) Юрий Агафонов считает, что именно новые инфраструктурные проекты могут спасти дорожников от кризиса. «В настоящее время многие компании находятся на грани выживания. Урезано финансирование. Также стало сложнее получить вовремя деньги за проделанную работу. Все это чревато банкротствами как крупных, так и небольших организаций. Поэтому, безусловно, необходимы решения властей, которые поддержат дорожно-строительную отрасль. Они должны приниматься как на уровне региона, так и федерального центра», — отметил он.
Директор ассоциации «Дормост» Кирилл Иванов напомнил, что ранее, к сожалению, власти Петербурга не поддержали предложения участников рынка, направленные на смягчение негативного экономического воздействия пандемии на отрасль. Они касались увеличения авансирования по объектам строительства, субсидирования процентных ставок, банковских гарантий и т. д. «Тем не менее хочется надеяться, что компании не уйдут. Будут продолжать работать. В том числе благодаря решению государства поддержать отрасль. Понятно, что сразу хорошо всем не будет. Но программа долгосрочная и поможет дальнейшему развитию отрасли», — считает он.
Завершено строительство ключевых этапов трассы федерального значения Р-260 «Таврида». Запущено движение по четырем полосам магистрали от Керчи до Севастополя на участке общей протяженностью 250,7 км.
Ввод объекта в эксплуатацию посетил Президент России Владимир Путин. 27 августа 2020 года за рулем автомобиля высшего класса Aurus глава государства решил лично проверить качество новой трассы. Его сопровождали глава Минтранса РФ Евгений Дитрих и Валерий Абрамов, генеральный директор компании «ВАД», ставшей исполнителем на объекте. Результатом работы дорожников Президент остался доволен.
Этапы большого пути
Транспортная связь с «Большой Россией» стала первостепенной задачей общегосударственного значения сразу после возвращения Крыма в состав страны. Для ее решения в кратчайшие сроки был возведен Крымский мост (запуск автодорожного движения — 2018 год). Он обеспечил автомобильную связь с материковой частью страны. Однако уже в ходе строительства моста было очевидно, что существовавшая дорожная сеть Крыма будет не способна справиться с возрастающим транспортным потоком. В районе Керчи было неизбежно появление «бутылочного горлышка» — участка, на котором после съезда с Крымского моста движение с трудом будет выходить на имевшиеся трассы.
Поэтому параллельно со строительством моста было выполнено проектирование, а затем началось и строительство трассы федерального значения Р-260 «Таврида». Она призвана обеспечить связь между важнейшими населенными пунктами Крымского полуострова, а также прием и распределение транспортного потока с материка.
В 2016 году было завершено проектирование современной 4-полосной трассы с разделением потоков встречного направления. Ее отличительными особенностями стало расположение вне крупных населенных пунктов, а также отсутствие одноуровневых пересечений с другими дорогами.
В состав проекта вошли 20 транспортных развязок, 123 путепровода, 15 мостов, 31 путепровод для проезда сельхозтехники, 17 путепроводных съездов с транспортных развязок. Примерно половина автодороги строилась заново, вторая была проложена по существовавшим дорогам с учетом их реконструкции и расширения.
Общая стоимость проекта оценивалась в 139 млрд рублей. В 2017 году было получено одобрение Главгосэкспертизы.
С опережением сроков
Тогда же АО «ВАД», ставшее исполнителем на объекте, начало строительство. В рамках первой очереди строительства была выполнена реконструкция с расширением до четырех полос автодороги от Керчи до Симферополя протяженностью 190 км. Рабочее движение автотранспорта было открыто в конце 2018 года. Вторая очередь — до Севастополя — была сдана в конце августа, на четыре месяца раньше установленного контрактом срока (декабрь 2020 года).
«Учитывая социальную значимость объекта и уровень готовности отдельных участков, АО "ВАД" осуществлялось поэтапное открытие рабочего движения по трассе. Для реализации проекта в сжатые сроки дорожно-строительные работы осуществлялись в круглосуточном режиме одновременно на всем протяжении дороги. Была задействована передовая специализированная техника, использовались инновационные технологии строительства», — сообщили в компании.
Там отметили, что трасса позволила разгрузить улицы Феодосии, Белогорска, Бахчисарая и Симферополя от транзитного грузового и пассажирского транспорта, а также значительно сократить время в пути и повысить комфорт и безопасность движения.
По данным Минтранса РФ, за первые сутки после открытия движения от Керчи до Севастополя по трассе «Таврида» проехало более 30 тыс. автомобилей. Это наглядно демонстрирует высокую востребованность магистрали.
В Федеральном дорожном агентстве отметили, что трасса построена в беспрецедентные сроки. В пиковые периоды при совмещении работ на разных участках количество задействованного персонала превышало 5 тыс. человек.
«Впервые в России проектом строительства трассы предусмотрено устройство пакета верхних слоев дорожной одежды из асфальтобетонной смеси. Она спроектирована по инновационной методологии объемно-функционального проектирования состава, которая наиболее полно учитывает климатические показатели района строительства, а также транспортную нагрузку за весь период службы дороги. Высоконаполненные каменным материалом асфальтобетонные смеси обеспечат ровное, долговечное и прочное покрытие дороги», — добавили в Минтрансе РФ.
Это еще не конец
При этом нужно отметить, что реализация проекта еще не завершилась, хотя важнейшие участки дороги и введены уже в эксплуатацию. На это обратил внимание Президент России Владимир Путин. «Надо сделать съезды к берегу. Особенно когда туристический поток идет, люди едут не в Симферополь, они едут на южный берег, на море. Поэтому нужны съезды», — подчеркнул он.
Глава Минтранса РФ Евгений Дитрих заверил, что проектом съезды предусмотрены и дорогу ждет дальнейшее развитие. «Чтобы связать эту скоростную магистраль с южным берегом Крыма, будет построен и реконструирован целый ряд подходов, которые позволяют спуститься от "Тавриды" на юг. Думаю, что всем дорожникам работы хватит», — отметил глава ведомства.
Полное завершение строительства трассы запланировано на конец 2023 года.
Владимир Путин добавил также, что программу «Развитие Крыма» продлили до 2024 года. «В ней предусмотрено в том числе и дорожное строительство. Общий объем дорог, который здесь должен быть построен к 2024 году, — 200 км», — заявил он. Евгений Дитрих добавил, что на эти цели выделено 132 млрд рублей.
Глава государства напомнил также, что предусмотрено развитие дорожно-транспортной сети и по другую сторону Крымского моста — на Кубани. «В Краснодарском крае запланированы строительство и модернизация еще 263 км трасс, причем с подходами, с развязками, мостами, тоннелями», — отметил Президент.
По его словам, трасса «Таврида» даст дополнительный мощный толчок экономическому развитию Крыма.
Этапы реализации проекта:
1-й этап. 70,8 км — от развязки подходов к Крымскому мосту до пос. Приморский;
2-й этап. 50 км — от пос. Приморский до выхода на дорогу Белогорск — Льговское;
3-й этап. 35,6 км — от выхода на дорогу Белогорск — Льговское до выхода на дорогу Симферополь — Феодосия;
4-й этап. 27,5 км — от выхода на дорогу Симферополь — Феодосия до начала северного обхода Симферополя (выход на Трудовое);
5-й этап. 24,7 км — северный обход Симферополя, от выхода на Трудовое до выхода на дорогу Симферополь — Бахчисарай — Севастополь;
6-й этап. 28,9 км — от выхода на трассу Симферополь — Бахчисарай — Севастополь до границы Севастополя;
7-й этап. 13,25 км — от границы Севастополя до 17-го км автодороги Севастополь — Инкерман («Президентская дорога»);
8-й этап. 7,5 км — реконструкция «Президентской дороги» до Ялтинского кольца.
Участки 1-го, 3-го, 4-го и 6-го этапов — это реконструкция существующих дорог.
Характеристики трассы Р-260 «Таврида»:
- Расчетная нагрузка: до 40 тыс. автомобилей в сутки.
- Покрытие: асфальтобетон.
- Категория автомобильной дороги: IВ.
- Расчетная скорость движения: 120 км/ч.
- Четыре полосы движения, с разделением потоков встречного направления.
- Отсутствие одноуровневых пересечений с другими автодорогами.
- Дорога проходит вне крупных населенных пунктов.
Мнения
Владимир Путин, Президент России:
— Я специально на вертолете пролетел практически над всей трассой, чтобы посмотреть. Конечно, впечатляет. Красиво. Современный объект. Современный по-настоящему, удобный, красивый.
Евгений Дитрих, глава Минтранса РФ:
— Мы смогли завершить долгий труд открытием замечательной трассы «Таврида». Дорога, по которой сегодня проехал Президент России, заслуживает самой высокой оценки.
Сергей Аксенов, глава Крыма:
— Президентом утверждена новая программа «О развитии дорожной сети Республики Крым». Общая стоимость проекта до 2024 года — 132 млрд рублей. И на следующий год еще около 15 млрд дополнительно.