Почему в США автодороги служат без ремонта по 30 лет?

Долговечность автомагистралей США варьируется в зависимости от таких факторов, как интенсивность движения, климатические условия, строительные материалы и методы технического обслуживания. В то время как некоторые автомагистрали могут прослужить более 30 лет без капитального ремонта, другим может потребоваться техническое обслуживание или ремонт раньше. Вот несколько причин, по которым некоторые автомагистрали в США могут прослужить несколько десятилетий:

Качественные строительные материалы:

При строительстве автомагистралей часто используются высококачественные строительные материалы, в том числе прочный асфальт и бетонные смеси. Правильно спроектированные и построенные дороги могут выдерживать интенсивное движение и погодные условия.

Регулярное техническое обслуживание:

Регулярное техническое обслуживание, такое как заделка трещин, герметизация поверхностей и ямочные работы, может продлить срок службы автомагистралей. Эти мероприятия по техническому обслуживанию помогают предотвратить превращение небольших проблем в более крупные и дорогостоящие проблемы.

Инженерное проектирование:

Автомобильные дороги проектируются в соответствии с конкретными стандартами проектирования, учитывающими такие факторы, как транспортные нагрузки, дренаж и условия окружающей среды. Правильное инженерное проектирование может способствовать долговечности автомагистрали.

Климат и погода:

Климат в разных регионах США сильно различается. Шоссе в районах с более мягким климатом может меньше изнашиваться в результате циклов замораживания-оттаивания или экстремальных температур, что может способствовать увеличению срока службы.

Объем трафика:

Объем и интенсивность движения на автомагистрали играют значительную роль в ее износе. Автомагистрали с меньшей интенсивностью движения могут испытывать меньшую нагрузку и дольше прослужат между капитальными ремонтами.

Инвестиции в инфраструктуру:

Адекватное финансирование и инвестиции в содержание и восстановление инфраструктуры имеют решающее значение для продления срока службы автомагистралей. Хорошо финансируемые программы технического обслуживания могут помочь решить проблемы до того, как они станут серьезными.

Наиболее важными дорогами в США являются межштатные (I) и американские (US) магистрали; все магистрали, индексируемые как I и US, являются бетонными (за редким исключением). Это связано с тем, что именно по этим дорогам осуществляется наибольшее движение и наблюдается наибольший поток как автотранспорта, так и грузов. Бетон был выбран за его прочность, долговечность и нетребовательность к нагрузкам от грузовых автомобилей и сверхнормативным весам. Недостатком бетонных покрытий является сложность их укладки и ремонта. Если битумное покрытие готово к движению транспорта уже через восемь часов после укладки, то на укладку бетонной дороги уходит несколько месяцев. Однако этот результат оправдывает себя.

Перед началом строительства Министерство транспорта организует общественные слушания, на которые может прийти любой житель и высказать свое мнение. Все разумные предложения рассматриваются, и, если мнение жителей оказывается верным, в проект вносятся изменения. Общественные слушания обычно назначаются на ранних стадиях разработки проекта, когда имеется только его черновой вариант.

После получения разрешения на строительство Министерство транспорта в первую очередь думает о том, как закрыть дорогу, не создавая заторов. Для этого либо строится временная полоса где-то на обочине (обычно временные полосы делаются из битума), либо делается остановка и перепроектируется дорога. В любом случае министерство не может закрыть более 30% пропускной способности дороги.

Чаще всего министерство идет на хитрость и проводит ремонт и работы по каждой полосе. Сначала строят одну сторону дороги, переносят все полосы на другую сторону, затем занимают обочину и центр дороги, чтобы обеспечить движение на построенную дорогу.

Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удваиваются, особенно жестко карается превышение скорости. Особенно строго преследуется превышение скорости.

В первую очередь необходимо отгрести породу на один метр. Если ведутся ремонтные работы, то старое покрытие должно быть удалено. Укладывается подушка дорожного покрытия, обычно состоящая из гравия, песка или глины, затем каждый слой тщательно измельчается.

Каждый уложенный слой посыпается водой и хлористым кальцием (точно 35-процентным раствором CaCl2 или известковым раствором), после чего бульдозер, оборудованный "вилами", подвозит уложенные слои. Затем снова производится уплотнение. Почему? Потому что в естественном состоянии, независимо от степени уплотнения, подушки содержат воду (особенно это касается песка и глины), и при испарении воды подушки оседают. Для уменьшения скорости оседания добавляется известь. Благодаря химической реакции известь удерживает влагу и не дает ей испариться и покинуть подушку.

Укладка подушки - укладывается относительно тонкий двойной слой битума, толщина каждого слоя обычно составляет 5-7 см.

Почему битум укладывается под бетон? Во-первых, бетон хрупкий и быстро растрескивается при просадке. Причиной проседания является вода. Укладка битума под бетон создает ровную поверхность и исключает просадку.

Во-вторых, он также выполняет функцию гидроизоляции и предотвращает попадание воды под бетон через температурные швы бетонных стыков.

После этих работ, наконец, начинается установка арматуры для бетонной сетки. Как правило, используется арматура диаметром 16 мм. После того как арматура собрана на земле, ее подвешивают на пластиковые или металлические подставки.

Если арматура расположена слишком близко к поверхности, она может заржаветь из-за недостатка материала сверху, если слишком глубоко, то она не будет защищена от трещин в поверхностном слое бетона.

На протяжении всей истории строительства инженеры "выводили" метод перекрытия. Идея заключалась в том, чтобы исключить перекрытие всей арматуры по всей ширине дорожного полотна в одном месте. Сегодня чаще всего используется ступенчатое расположение арматуры, как показано на рисунке.

Большинство трещин в дорожном покрытии возникает на расстоянии 1-3 м вдоль участка дороги (перпендикулярно движению транспорта), поскольку транспортные средства разрушают покрытие при движении. Бетон слаб на растяжение, а сталь сильна на растяжение, поэтому они компенсируют недостатки друг друга.

Затем подрядчик начинает укладывать дорогу. В процессе укладки подрядчик уплотняет бетон вибратором, чтобы выгнать из него как можно больше воздуха.

По мере заливки каждого участка изготавливается бетонный цилиндр, который помещается рядом с залитым участком; через три дня цилиндр отвозится в лабораторию, дробится и рассчитывается его прочность. Если бетон разрушается, то покрытие снимается и заливается заново.

Бетон должен простоять без нагрузки не менее семи дней, через семь дней по дороге может передвигаться легкая строительная техника, но полную прочность бетон набирает только через 28 дней. Поэтому, если на дороге должны работать тяжелые краны, необходимо подложить под них подстилку или засыпать бетон толстым слоем песка.

Через 28 дней дорога полностью готова к эксплуатации.

Срок службы дороги без капитального ремонта составляет 25 лет. В Хьюстоне и Далласе автострады, залитые в 1960 году, находятся в хорошем состоянии.

Бетонные дороги сегодня строятся в Китае, Японии, Австралии и многих европейских странах. В США новые дороги, по возможности, строятся исключительно из бетона, чтобы снизить эксплуатационные расходы.

Эксперименты на участках дорог из бетона возрастом от 25 до 40 лет в США показали, что бетонные покрытия могут выдерживать нагрузки без образования трещин в течение 34 лет в зависимости от материала (по сравнению с 8 годами для асфальтобетона). По истечении 34 лет только 16 участков пришлось заменить в течение пяти лет из-за износа.

Стоимость строительства автодорог в России в 1,4-1,5 раза дешевле, чем в Германии, Норвегии и США: "Средняя стоимость строительства километра автодороги в России составляет 100-120 млн. руб. для дорог 3-й категории и 200-600 млн. руб. для дорог 1-й категории.

В результате стоимость строительства дорог в России составила 67,9 млн. руб. за километр. В рублях этот показатель составляет 102,6 млн. рублей за километр в США, 94,3 млн. рублей в Германии и 105,2 млн. рублей в Норвегии.

Важно отметить, что не все автомагистрали в США служат без ремонта 30 лет. Некоторые автомагистрали могут потребовать капитального ремонта или реконструкции раньше из-за таких факторов, как движение тяжелых грузовиков, суровые погодные условия и недостаточное техническое обслуживание. Сроки и объем ремонта зависят от множества факторов и могут варьироваться от одной автомагистрали к другой. Инвестиции в техническое обслуживание и инфраструктуру являются ключевыми факторами обеспечения долговечности автомагистралей США.