В 2019 году по инициативе администрации Томской области, ректора Томского государственного архитектурно-строительного университета Виктора Власова (ТГАСУ) специалисты вуза совместно с «Томскавтодором» создали на трассе Богашево — Лучаново экспериментальную площадку. Это один километр дороги, который поделили на участки и отремонтировали.Участки чередуются – одни выполнены по технологии, разработанной учеными ТГАСУ, другие – сторонним подрядчиком по традиционной схеме. С прошлого года ученые ведут наблюдения за участками, чтобы понять оптимальный состав и толщину слоев основания. А «экспериментальный» километр все это время работал – дорога интенсивно использовалась автомобилистами. Среднегодовой показатель – 1 тыс. автомобилей в сутки. О результатах эксперимента и том, как он может стать образцом новых дорог в Томской области, ученые ТГАСУ рассказали подробнее Tomsk.ru.
Основная сеть дорог в Томской области построена более 40 лет назад по нормам, действующим в 70-80-е годы прошлого столетия, — поясняет декан дорожно-строительного факультета Сергей Ефименко. — Нагрузки на дорожное полотно от транспортных средств, с тех пор существенно возросли. При этом – значительная часть дорог области имеет дорожную одежду переходного или низшего типа. Они фактически не способны выдержать нагрузки при перевозке сырья с разрабатываемых в регионе углеводородных месторождений, лесных ресурсов и перевозки продукции промышленных предприятий. Кроме того, большинство дорог отработали по 2-3 срока службы, на которые были первоначально запроектированы. В результате — происходит интенсивное ухудшение состояния покрытия.
Последние несколько лет в Томской области интенсивно ведутся дорожные ремонты, как в пределах областной агломерации, так и в пределах всей области. С 2017-го, по данным администрации Томской области, в рамках федеральных дорожных проектов приведено в нормативное состояние 532 км улично-дорожной сети. При этом общая протяженность дорог с твердым покрытием в регионе – 7 156 км. В 2021 году планируется отремонтировать чуть больше 200 км дорог областных и городских. Задача стоит амбициозная. До 2024 года привести в соответствие с нормативами более 50 % всей дорожной сети Томской области. Эта цель поставлена в рамках регионального проекта «Дорожная сеть». Документ есть в открытом доступе. А к нему – дорожная карта с показателями, на которые регион выходит ежегодно.
«Сейчас гарантийный срок на отремонтированную дорогу после изменений, внесенных в законодательство, — пять лет. То есть, если с дорожным полотном что-то произойдёт в течение этого срока, подрядчик должен за собственный счет устранять возможные трещины или провалы, – рассказывает глава экспертной группы, ректор ТГАСУ Виктор Власов. – Такая гарантия безусловное благо. Но. В рамках гарантийных обязательств подрядчик устраняет возможные разрушения или провалы на дороге. А по истечении пяти лет? Снова капитальный ремонт? Есть в области случаи, когда после окончания гарантии верхний слой дорожного полотна, особенно при высокой интенсивности движения, буквально разваливается на глазах. Корень этой проблемы лежит глубже качества верхнего слоя асфальта или его толщины. Здесь необходимо рассматривать тело дороги в комплексе – слои основания, из чего они сделаны и какой толщины и на какие нагрузки и срок они рассчитаны».
Эксперимент на настоящей дороге
«Эксперимент мы начинали в партнерстве с производственниками. В 2019 году вуз заключил договор с ОГКУ «Томскавтодор» по теме «Разработка технологии ремонта автомобильных дорог Томской области, мониторинг прочности и устойчивости дорожных одежд с основаниями из укатываемого бетона и регенерированного композита асфальтогранулобетона (АГБ)», – рассказывает декан дорожно-строительного факультета Сергей Ефименко. — Основное направление исследовательских работ было связано с усилением основания дорожных одежд за счет устройства слоёв основания из укатываемого бетона и асфальтогранулобетона. Последний – это, по сути, вторсырье, асфальтовая крошка, срезанная с дороги, в смеси с особыми вяжущими составами».
В качестве экспериментальной площадки была выбрана автомобильная дорога Богашево – Лучаново – Стеклозавод. Площадка начинается сразу же после поворота с трассы Томск — Богашево. Начинается с участка традиционного ремонта. Дальше – оборудованы пять экспериментальных отрезков, где ремонт был выполнен по технологии экспертов ТГАСУ.
«Мы, конечно же, начали с обследования дороги, отобрали пробы грунтов и слоев дорожной одежды. Выполнили очень сложную и кропотливую работу — провели исследования по интенсивности движения и типу транспортных средств, создали целый банк данных по опытным участкам. Затем составили паспорта каждого участка и разработали проекты ремонта основания пяти участков, – говорит декан дорожно-строительного факультета Сергей Ефименко. – Что в результате? Приведу один пример. Первый экспериментальный участок имеет основание в виде остаточного слоя из асфальтобетона толщиной пять сантиметров и 32 сантиметра гравийно-песчаной смеси. Что мы сделали на участке? Уложили основание из асфальтогранулобетонной смеси с добавлением цемента и вяжущего вещества на основе битума. Сверху слой – покрытия из асфальтобетонной смеси и слой износа из горячей битумоминеральной смеси. Это только один участок. На четвертом и пятом участках мы применили укатываемые бетоны при устройстве слоёв основания».
А дальше – дело времени. За дорогой больше года эксперты пристально следили. Ученые оборудовали посты для наблюдения за неравномерностью деформации дорожного покрытия. В тело дороги установили специальные датчики, мерзлотные реперы и промаркировали створы на асфальтобетонном покрытии. Пять экспериментальных участков чередовались с участками традиционного ремонта.
Первые выводы эксперимента
Сейчас дорога до Стеклозавода выглядит как лоскутное одеяло. Разные участки по-разному выдерживают интенсивную транспортную нагрузку. И это видно невооруженным взглядом. Для ученых это ценные данные.
Из докладной записки по результатам эксперимента:
«На участках ремонта, не относящихся к опытному строительству №10 – 11(Ред.- участки с традиционным ремонтом) автомобильной дороги Богашево –Лучаново – Стеклозавод, зафиксированы разрушения покрытия в виде сетки трещин, продольных и поперечных трещин. За год эксплуатации состояние покрытия на участках ремонта №10 – 11, относительно опытных участков ремонта, сильнее изношено и больше подверглось деформации. . Причины ухудшения состояния этих участков состоят в слабом основании дорожной одежды и сложных гидрологических условиях в дополнении с нестандартной аномальной зимой 2020 – 2021 гг., в которых происходила эксплуатация участков ремонта №10 — 11 автомобильной дороги».
На пяти участках, относящихся к экспериментальным, ученые ТГАСУ разрушений не зафиксировали. На участках с 1-го по 3-й наблюдаются локальные трещины, они вызваны неравномерным поднятием дорожного полотна в сильные морозы. На участках с 4-го по 5-й зафиксированы попечерные трещины с раскрытием менее 1 см. После санации и ремонта трещин эксплуатация участков дороги продолжится в прежнем режиме
«В результате этого эксперимента мы нашли подтверждение правильности применения предлагаемой нами технологии, – рассказывает глава экспертной группы, ректор ТГАСУ Виктор Власов. — А именно – во время ремонта слои основания дороги следует эффективно укладывать с применением асфальтогранулобетона (АГБ) — материала, получаемого после фрезерования асфальтобетонного покрытия дорожной одежды. Для дорожных одежд переходного типа необходимо применять укатываемый бетон. Такая технология позволяет, конечно, при правильном обслуживании дороги, сделать ее более адаптированной к нагрузкам. Более того – увеличивается срок службы дорожного полотна, а затраты на материал – существенно снизятся. К такому выводу пришли сотрудники ТГАСУ.
Технология регенерации асфальтобетонного покрытия с использованием отфрезерованного материала уже в этом году применяется в рамках реконструкции дороги Камаевка –Асино- Первомайское. По результатам исследования на экспериментальном километре ученые ТГАСУ готовят стандарт организации, обобщающие полученные результаты. В стандарте будут изложены предложения по вариантам дорожных одежд с применением АГБ и укатываемого бетона, а также рекомендации по применению этих материалов в природно-климатических условиях Томской области. Этот документ планируется подготовить для дорожных районов, выделенных ранее на территории Томской области. У каждого – свои особенности по грунтовым и климатическим условиям. Результат исследования уже в этом году получит главный распорядитель дорожной сети в регионе – «Томскавтодор». А это означает, что разработка ученых не ляжет в долгий ящик.
«Наша задача — увеличить срок службы тех дорог, которые есть в регионе, – заявил ректор ТГАСУ Виктор Власов. — Мы нашли один из возможных вариантов. Он дешевле, поскольку в устройстве основания используется отработанная асфальтовая крошка. Эффективность этой технологии мы доказали трехлетними исследованиями. А самое главное — это технология ремонта существующей сети дорог. Если она будет внедрена, увеличится межремонтный интервал. А как известно: хорошие дороги — драйвер для развития всей экономики».
