Укладка асфальта — лишь малая часть процесса строительства дороги. Как специалистам помогают технологии информационного моделирования, сколько слоев прячется под асфальтовым покрытием, чем отличается горячая укладка от холодной и в каких случаях разметку наносят не краской, а пластиком — в материале mos.ru.

Большая кольцевая линия, новые станции метро и Московские центральные диаметры, возвращение речных трамвайчиков — столичный транспорт развивается рекордными темпами. Но город не забывает и про автомобилистов. Только в 2023 году в столице построили более 100 километров дорог, среди которых еще один участок Московского скоростного диаметра. В 2024-м его соединят с трассой Солнцево — Бутово — Варшавское шоссе, введут в эксплуатацию Южную рокаду. Строить дороги в Москве непросто, так как их приходится прокладывать в условиях плотной застройки, при этом важно соблюсти технологию укладки асфальта.

Продолжаем цикл статей об этапах строительства транспортных объектов в столице. В прошлых материалах мы рассказывали о сооружении станций метро. В этот раз в фокусе дороги. Почему в их проектировании участвуют архитекторы и историки, какой секретный ингредиент добавляют в асфальтобетон, из каких слоев состоит «дорожный пирог» и как трассу испытывают перед запуском движения — в нашем материале.

Трасса в ТИМ. Шаг первый: создать проект

История каждого объекта в столице, будь то станция метро, мост, дорога, начинается в Институте генплана Москвы. Здесь анализируют, как будет меняться инфраструктура столицы в ближайшие годы, и определяют, какие магистрали могут не справиться с возросшим потоком машин. Перспективные направления развития закладывают в генеральный план, но он не требует детализации: решение можно принять только с учетом реальной, а не прогнозируемой обстановки. Обнаружив проблемный участок, специалисты рассматривают возможность увеличить ширину проезжей части и обустроить выделенные полосы. Если этого недостаточно, пора строить дорогу.

Над проектом работают специалисты в сфере транспорта и жилищно-коммунального хозяйства, архитекторы, экологи и историки. Они рисуют маршрут так, чтобы он не задел жилые дома и другие важные постройки, природные зоны, памятники культурного и исторического наследия. Предусматривают тротуары, велодорожки, остановки наземного транспорта. План коммуникаций составляют в масштабе один к 500. Если, например, проектируемая дорога пересекает систему водоснабжения микрорайона, ищут пути обхода. При необходимости сети перекладывают.

Новые технологии — незаменимые помощники проектировщиков. Благодаря цифровому моделированию можно рассчитать потоки транспорта и пешеходов, оценить пропускную способность всей дороги и отдельных ее участков, перекрестков. Для каждого проекта магистрали, разработанного с применением технологий информационного моделирования (ТИМ), создается цифровая информационная модель. Она отражает физические, функциональные и прочие характеристики всех элементов объекта. Это позволяет автоматизировать разработку документации и выполнить работу в срок. Затем город ищет подрядчика для строительства.

Дорогу магистрали! Шаг второй: подготовить территорию

Дорога, встроенная в жизнь города, проложена, но пока виртуально. Пора превращать 3D-трассу в реальную. Специалисты приступают к геологическим изысканиям: определяют рельеф территории, состав и свойства грунта, состояние почв, воздуха, водоемов. Это необходимо, чтобы продумать план строительства — например, если грунт окажется водонасыщенным, понадобится более прочный фундамент.

Затем местность расчищают, при необходимости демонтируют разные сооружения. Если они были расположены на частной территории, город инициирует изъятие и выплачивает владельцам равноценное возмещение. Затем на белом листе появляется набросок: строят геодезическую разбивочную основу, определяющую границы трассы, и устанавливают ограждения на площадке. Земляное полотно укрепляют, возводят насыпь.

Асфальт, битум и другие ингредиенты «дорожного пирога». Шаг третий: уложить покрытие

Асфальт — верхнее покрытие дороги. Можно сказать, что это глазурь торта. Под ним прячется несколько слоев, у каждого из которых своя функция.

Первым на земляное полотно укладывают геотекстиль. Он предотвращает проседание грунта и распределяет нагрузку во время движения транспорта. Следующий шаг — устройство основания. Его выполняют из песка, смешанного с бетоном или щебнем. Причем щебень в нижних слоях должен быть крупным — так трасса станет устойчивой и долговечной.

Сверху кладут еще один слой из песка или песчано-гравийной смеси, который защищает основание от воздействия морозов, а в сырую погоду впитывает и отводит воду. Дополнительно дорогу укрепляют жестким укатываемым бетоном с щебеночной смесью — фракционированным заполнителем.

Теперь можно приступать к заливке «глазури». На основании распределяют два-три слоя асфальта, каждый из них утрамбовывают катком. Кстати, среди асфальтоукладчиков есть и виброкаток. Вибрация способствует более быстрой и плотной укладке.

Срок службы дороги зависит в том числе от качества асфальтового покрытия, который не случайно называют слоем износа: ежедневно по нему будут ездить сотни и даже тысячи автомобилей. Самый распространенный материал — асфальтобетон. Это смесь щебня, песка, каменной муки и расплавленного асфальта. В отличие от нижних слоев, в верхние засыпают мелкий щебень. Так дорога получается шероховатой, что обеспечивает надежное сцепление с шинами. Есть и секретный ингредиент — инновационный битум. Он незаменим в нашем климате. Битум не дает верхним слоям трескаться при скачках температуры. В морозы он становится мягче, чтобы не лопнуть, в жару дольше не плавится. Для высокоскоростных трасс выбирают щебеночно-мастичный асфальтобетон. В его составе содержится больше щебня и битума. Кроме того, если нагрузка на дорогу будет высокой, «пирог» становится многослойнее. Его толщина составляет в среднем 1,2 метра.

Не менее значима технология укладки. Горячую применяют при строительстве дорог. Такое покрытие дольше служит, но оно привередливое в нанесении. Смесь нагревают до 110–130 градусов и укладывают в сухую погоду при температуре не ниже плюс пяти. Застывает она около пяти суток. Холодный асфальт уступает горячему в прочности, но с ним можно работать до минус 25 градусов. Это удобно, когда зимой возникает необходимость провести ямочный ремонт. Покрытие сохнет за пару часов.

Полосатая дорога. Шаг четвертый: нанести разметку

В основе безопасности дорожного движения — яркая стойкая разметка. Важно, чтобы она была заметна в темное время суток и не нуждалась в частом обновлении. Во дворах и на парковках разметку наносят краской, так как движение там спокойнее. Ее используют и при создании временной разметки. Работать с краской следует при температуре не ниже пяти градусов тепла и уровне влажности не более 85 процентов.

Требования к разметке на улицах с высоким трафиком строже. Здесь дороги расчерчивают горячим пластиком. Его разогревают до 200 градусов и наносят на асфальт специальными разметочными машинами. Чтобы линии стали световозвращающими, в пластик добавляют стеклошарики — маленькие стеклянные сферы. А холодный пластик нужен при работе с трафаретами. Он удобен при нанесении сложных элементов, дублирующих дорожные знаки «Осторожно, дети», «Школа», «Уступите дорогу».

Дорожный экзамен. Шаг пятый: провести испытания

Город контролирует строительство дорог на всех этапах. Используемые материалы отправляют на лабораторные исследования, за соблюдением техники укладки наблюдают эксперты. Они выявляют возможные недочеты и следят за их устранением. А проверять ровность покрытия помогают лаборатории на колесах — автомобили, оснащенные специальным оборудованием, которое позволяет фиксировать малейшие неровности и формировать микропрофиль участка для дальнейшего анализа и определения качества выполненных работ.

Перед запуском движения магистраль сдает экзамен. На нескольких участках берут образцы покрытия при помощи керноотборника — специальной техники для взятия проб в асфальте и бетоне. В лаборатории изучают, выдержит ли покрытие потоки автомобилей и капризы погоды, прогнозируют риск сдвига дорожных слоев и определяют коэффициент сцепления колес с асфальтом.

Шумозащитные экраны и освещение. Шаг шестой: благоустроить территории

Новые дороги — это новые возможности передвигаться по городу быстро и с комфортом. Но вместе с тем возрастает уровень шума. Поэтому вдоль дорог устанавливают шумозащитные экраны, а в жилых домах поблизости меняют оконные рамы на стеклопакеты премиум-класса, которые помогают сохранить тишину в квартирах. Для жителей они бесплатны.

Помимо этого, на новой трассе обустраивают освещение, ливневую канализацию, устанавливают бордюры, дорожные знаки. Приводят в порядок расположенные рядом территории, организуют пешеходные переходы. Теперь можно открывать движение.