ФАУ «РОСДОРНИИ». Инновации с точки зрения проектирования.

А. МЕРЗЛИКИН, начальник отдела конструкций дорожных одежд ФАУ «РОСДОРНИИ»

– Александр, какие сегодня существуют современные дорожно-строительные материалы?

– Я считаю, что в последние годы у нас идет необоснованное продвижение новых материалов, используемых на Западе в дорожном строительстве, без всестороннего изучения влияния этих материалов на дорожные конструкции. Нашим компаниям хочется показать «свои» новые идеи. Услышали о чем-то новеньком, переняли и говорят, что придумали свое, давайте скорее использовать. А как проектировать? Как этот материал влияет на всю дорожную конструкцию? Для этого нужно знать расчетную характеристику данного материала, которая зависит от методики расчета. Значит, его
нужно испытать в соответствии с определенными правилами, которые диктует методика расчета. Но этого не делается! И так продолжается много лет. Может быть, какие-то из данных материалов и хороши, но нужно же довести идею до конца: было бы правильно прийти в научно-исследовательский институт, чтобы там провели исследования и определили расчетные характеристики новых материалов. Но этого нет. За это нужно платить, а денег-то жалко.
Для дорог низких категорий полезно использовать объемные георешетки. Их изготавливают из полиэтиленовых лент, сваренных поперечными швами в шахматном порядке. Полученные ячейки растягивают, прикрепляют к основанию, засыпают щебнем, уплотняют. И можно ездить много лет по хорошей дороге. Водители тяжелых автомобилей в Тюменской области сразу положительно оценили такие дороги. В этих краях много дорог к газоносным и нефтяным месторождениям со сборными покрытиями. Характерная особенность таких покрытий – наличие ступенек в стыках плит. От тряски на этих неровностях водители очень устают. В обход Нового Уренгоя решили построить более комфортную автодорогу, без ступенек, с использованием вышеописанных георешеток. Транспорт с бетонной дороги перешел сюда, водители очень довольны. Это было в конце 90-х годов. Но данный армирующий материал, к сожалению, применяется мало. Дело не только в отсутствии нормативной литературы, но и в том, что производители объемных георешеток для экономии часто используют полиэтилен из вторсырья, а для того, чтобы георешетка не разрушалась, он должен быть высокого качества. Георешетка – очень эффективный материал, она увеличивает распределяющую способность щебеночного материала и дает возможность использовать щебень менее прочных пород. Известно, что срок службы асфальтобетонного покрытия можно увеличить путем армирования геосетками из различных материалов, например из полиэфира, стекловолокна или металла. Какова эффективность тех или иных сеток? Профессор Браун из Ноттингемского университета экспериментально доказал, что наиболее эффективна для армирования асфальтобетонного покрытия металлическая сетка с антикоррозионным покрытием. Эти сетки замедляют образование не только трещин, но и колеи. Мы проводили исследование на дороге Москва – Санкт-Петербург. Наблюдения за контрольным и экспериментальным участками в течение двух лет показали, что металлическая сетка уменьшает образование колеи в три раза. Необычно быстрое образование колеи на участках было обусловлено тем, что в эти годы летом средняя температура воздуха была выше нормы на 6 градусов и в составе транспортного потока было более 30 процентов грузовиков. Почему же у нас редко используются армирующие материалы – объемные георешетки и геосетки? Потому что отсутствуют нормативные документы с методиками расчета и монтажа, которые учитывают нашу культуру производства.

– А есть ли какие нормативные документы по этой сетке?

– Есть стандарты организаций, которые хотят продать сетку. Но недальновидность руководства этих организаций не дает им возможности проводить комплексную политику: продал сетку и оборудование для ее укладки – обучил покупателя – провел контроль на производстве.
Поговорим о добавках, которые модифицируют битум и, следовательно, асфальтобетон. Это сейчас модно. В методике расчета дорожных одежд критериев прочности всего три – прогиб, растяжение при изгибе
асфальтобетона и сдвиг в грунте. Но этого недостаточно для учета положительных свойств асфальтобетонов на
битумно-полимерных вяжущих. В методику расчета дорожных одежд следует ввести прогнозирование глубины колеи. Повышенная эластичность битумно-полимерных вяжущих проявляется в том, что, например, при том же модуле упругости доля остаточной деформации асфальтобетона, приготовленного на этом вяжущем, будет
гораздо меньше доли остаточной деформации асфальтобетона на обычном битуме. Недавно появился предварительный национальный стандарт на асфальтобетоны, приготовленные на битумно-полимерных вяжущих. Для проектирования этого недостаточно. Следовало бы начинать с новой методики расчета дорожных одежд и определения расчетных характеристик для новых материалов. А у нас телега поставлена впереди лошади. Это говорит о том, что техническая политика в дорожном строительстве какая-то перекошенная.

– Критерием для включения данного материала в проектную документацию должны быть не только стандарты на материалы, но и нормы, которые учитывают методику расчета?

– Конечно же, без этого нельзя. Сейчас сломана стройная система, которая была в 70–80-х годах прошлого века. И теперь не знают, как из этого выйти. Тогда же метод расчета и испытание материалов были завязаны между собой. Например, при нынешнем методе расчета испытывать все материалы нужно при времени приложения нагрузки 0,1 секунды, но если проектировать дорожную одежду, допустим, в зоне перекрестка, на остановках, то здесь другое время приложения, а следовательно, должна быть другая конструкция, рассчитывать ее нужно иначе, с другими расчетными характеристиками материалов.

– Ведется ли работа в данном направлении?

– Нужны нормы, расчетные характеристики и новая методика расчета. По большому счету, Росэкспертиза должна остановить все дорожное строительство, где есть новые материалы по ПНСТ, так как нет надежных расчетных характеристик. Именно из-за этого начали «исправлять» действующую методику расчета руками людей, которые согласны туда вставлять ПНСТ на новый асфальтобетон. Недавно было письмо Минтранса, в котором юристы не рекомендовали использовать в проектах ПНСТ новых материалов. Но это только «не рекомендовали», а не запретили. Ситуация очень плачевная. Конечно, к решению всех этих вопросов надо подходить комплексно. В 80-х годах Министерство транспорта выдало распоряжение, чтобы на дорогах
высоких категорий в основании использовали только материалы, укрепленные неорганическими вяжущими,
никакого щебня не должно быть. В 90-е же СоюздорНИИ закрыли, остался только РОСДОРНИИ, где не было даже отдела укрепления грунтов. И все те распоряжения забыли. Конечно, появляются новые материалы, наука не стоит на месте, но есть проблемы с ними. Что происходит, например, с укрепленным цементом материалом?
Со временем происходит его усадка плюс разрушение берегов трещин от вертикальных нагрузок. И к концу
срока службы (через 10–15 лет) практически весь этот слой делится на блоки, именно поэтому в ВСН 46-83 отказались от расчета на изгиб слоев из цементогрунта. Но какой расчетный модуль упругости назначать? Если
мы будем знать, какого размера блоки и их прочность в конце срока службы дороги, мы сможем сказать, какой
эффективный модуль должен быть назначен для этого материала. Но этого никто не делает, наука в загоне.