Технология строительства автодорог
Количество и качество автодорог свидетельствует не только о благосостоянии населенного пункта (будь то мегаполис или небольшой поселок), но и характеризует уровень развития страны в целом. С чего же стоит начать выполнение строительных работ? Ведь строительство автомобильных дорог — это сложный многоэтапный процесс, который требует больших финансовых и физических затрат. Первоочередной задачей является выбор надежного подрядчика, в чьем арсенале имеется квалифицированная команда профессионалов и специализированная техника. Подрядная организация в лице специалиста составляет список мероприятий по выполнению поставленной задачи и производит калькуляцию себестоимости работ.
Этапы строительства автомобильной дороги
Качественно сделанная автодорога должна соответствовать необходимым стандартам, так как это является залогом безопасности и комфорта не только водителей, но и пешеходов. Первым этапом любого строительства или реконструкции является проектирование, после чего разрабатывается план постройки дороги. Последующие работы можно разделить на такие этапы:
При необходимости до начала выполнения запланированных дорожных работ происходит строительство временной объездной дороги. Ее сооружают в виде насыпи той высоты, которая указана в рабочем проекте. После завершения строительства объезд демонтируют.
Финишное покрытие — залог долговечности и надежности дороги
Верхний слой дороги подвержен наибольшему износу, так как на него ежедневно оказывается давление большой массой проезжающих автомобилей. Поэтому от того, насколько профессионально проведены строительные работы и какие материалы при этом использовались, напрямую зависит надежность и долговечность автомобильной дороги. Существует следующие распространенные виды дорожных покрытий:
Спецтехника, используемая при строительстве автомобильной дороги
Для укладывания асфальта используют специализированную технику, которая способствует оптимизации рабочих процессов, экономии времени и трудозатрат. Применение современных технологий на стройплощадке в принципе невозможно без спецоборудования. Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства асфальтовых дорог, оказывает большое влияние на конечный результат проделанной работы. Чтобы качественно и в срок выполнить поставленные задачи, обычно используют стандартный набор спецмашин, а именно:
Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства дорог, является достаточно дорогостоящей, поэтому многим предприятиям и организациям выгоднее воспользоваться услугой аренды. Это поможет арендатору избежать расходов, связанных не только с приобретением, обслуживанием и ремонтом собственных спецмашин, но и с простоем оборудования, после окончания строительства дороги, а также с выплатой зарплаты дополнительному обслуживающему персоналу.
Постоянно расширяющаяся сеть автодорожных магистралей требует внедрения инновационных технологий и разработок, которые связаны с дорожным строительством. Использование качественных материалов, современной спецтехники позволяет не только существенно снизить стоимость работ, но и построить действительно надежные и безопасные автотрассы. Среди многих компаний, занимающихся строительством, реконструкцией и ремонтом дорог, ООО «Лидинг» сумела накопить многолетний опыт по использованию передовых европейских технологий, чтобы воплотить их в процессе работы.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ
К технологическим процессам строительства дорог, оказывающим воздействие на окружающую среду относят:
— вырубка деревьев, снятие и перемещение почвенно-растительного слоя;
— скопление на территории отходов;
— движение транспорта, работа механизмов и машин;
— расчленение ландшафта, отчуждение территории;
— разработка котлованов и траншей, перемещение, укладка грунта и других материалов при возведении земляного полотна, устройства подстилающих слоев и оснований дорожных одежд;
— производство материалов и изделий на предприятиях дорожного строительства;
— монтаж конструкций, сварочные работы;
— функционирование пунктов обеспечения дорожного строительства.
Загрязнение окружающей среды при работе дорожно-строительной техники (краны, автопогрузчики, передвижные компрессоры, экскаваторы, катки, автогудронаторы и пр.) носит временный характер, обусловленный продолжительностью строительства (ремонта) дороги и обуславливает:
— загрязнение почвы нефтепродуктами в результате проливов, протечек (сливов, смывов с дорожной полосы и испарение) горючесмазочных материалов при заправке, эксплуатации, обслуживании техники;
— шумовое воздействие, создаваемое работающей техникой (оборудованием);
— образование пыли при движении транспорта и при транспортировке строительных материалов.
Источниками выделения загрязняющих веществ в атмосферу в период строительства и ремонта автомобильной дороги являются: работающая строительная техника; пылящие поверхности земляного полотна, грунтов в кузовах автомобилей и при перевалке (пересыпке); автомобильный транспорт, задействованный на транспортировке строительных конструкций, грунтов и каменных материалов, а также участки отсыпки земляного полотна, участки устройства дорожной одежды, площадки грунтовых строительных материалов, площадки устройства труб, и др.
Создание карьеров влечет за собой не только отвод земель, но и приводит к изменению микроклимата, первоначального рельефа местности и гидрографии района. Большое количество пыли и вредных газов образуется при массовых взрывах, неорганическая пыль наряду с оксидом углерода является главными загрязнителями атмосферы карьеров (табл. 2). При разработке месторождений открытым способом образуются большие площади земель, разрушенных горными работами, при определенных метеорологических условиях они становятся интенсивными источниками пылеобразования.
Таблица 2. Концентрация пыли для различных технологических операций при строительстве автодороги
Используемые в технологических процессах строительства и ремонта автомобильных дорог продукты и материалы могут содержать вещества, оказывающие вредное и токсичное воздействие:
Таблица 3
К ядовитым веществам и материалам, используемым в дорожном хозяйстве, относятся: ядовитые сжатые и сжиженные газы (хлор, сернистый газ, аммиак, бутан, пропан), этилированный бензин, метанол (метиловый спирт), бензол, дихлорэтан, ацетон, антифриз, анилин, смолы (карбамидные, синтетические) кумароновые, эпоксидные, фурфороланилиновые, дегти, лакокрасочные разбавители и т.п. К едким веществам и материалам относятся: кислоты (азотная, соляная, серная, уксусная, масляная и другие), щелочи, сода каустическая, разжижители битума, органические растворители и т. п.
При возведении земляного полотна автомобильных дорог первой технологической операцией является снятие плодородного слоя (верхней гумусированной части почвенного профиля, обладающей благоприятными для роста растений химическими, физическими и агрохимическими свойствами). При срезке почвенного слоя на полосе отвода и перемещении его на некоторое расстояние почва подвергается механическому нарушению, которое приводит к нарушению морфологического строения почв, и как следствие происходит трансформация физико-химических, биохимических, водно-физических свойств почв [1]:
б) уплотнение почв в результате выполнения строительно-монтажных, транспортных и заготовительных работ;
в) разрушение почвенной структуры (возникает при использовании дорожной техники без достаточного учета физико-механических свойств плодородного слоя);
г) заболачивание (изменение водного режима земель из-за необеспеченности водоотвода или поднятия грунтовых вод);
д) иссушение (например, связанное с понижением уровня грунтовых вод);
е) оползни (отрыв и перемещение вниз по склону земляных масс);
е) химическое загрязнение в результате выброса выхлопных газов и возможных протечек горюче-смазочных материалов;
ж) уничтожение коренной растительности.
На вырубках в полосе землеотвода при неглубоком уровне грунтовых вод в благоприятствующих для этого геоморфологических условиях активизируются процессы заболачивания.
Возможные воздействия автомобильной дороги на геологическую среду, почвенный покров и земли могут проявиться в изменении стабильности грунтовых масс, сопротивляемости эрозии, плодородия почвенного покрова, проявлении неблагоприятных экзогенных процессов (геологические процессы, вызываемые строительством дороги представлены в табл. 4).
Таблица 4. Геологические процессы, вызываемые строительством дороги
| Строительные процессы | Характер прямого воздействия на среду | Последствия |
| Разработка карьеров и резервов для получения грунта, песка, гравия | Снятие почвеннорастительного покрова. Местные изменения рельефа | Очаги эрозии. Оползни. Местное изменение стока. Нарушение связей и единства биогеоценоза |
| Работа гидромеханизации в водоемах и гидротранспортировании | Изменение естественной формы русла. Обводнение в местах штабелирования | Загрязнение водоемов. Размывание и наносы в русле рек. Изменение водной фауны. |
| Расчистка полосы отвода, снятие почвенного слоя | Удаление почвеннорастительного покрова. | Усиление эрозии и дефляции грунтовой поверхности. Перенос грунта. Нарушение структуры биогеоценоза |
| Устройство насыпей и выемок | Изменение геоморфологии местности и уровня грунтовых вод | Процессы денудации, оползни. Изменение гидрологического режима (системы стока). Осушение или обводнение местности. Расчленение биогеоценоза. Изменение агротехнических условий |
| Устройство насыпей и выемок в районах вечной мерзлоты | Изменение геоморфологии местности и уровня грунтовых вод. Изменение глубины сезонного протаивания грунтов | Процессы денудации, оползни. Изменение гидрологического режима (системы стока). Осушение или обводнение местности. Расчленение биогеоценоза. Изменение агротехнических условий. Процессы солифлюкации, термокастры. Образование наледей. |
| Устройство насыпей и выемок в районах песчаных пустынь | То же. Снятие стабильного поверхностного слоя | Усиление денудации и дефляции. Изменение засоленности грунтов |
| Устройство насыпей и выемок в заболоченной местности | Нарушение внутреннего стока в болоте. | Изменение системы питания болота. Изменение уровня грунтовых вод по сторонам насыпи. |
| Устройство насыпей и выемок в горной местности | Изменение устойчивости склонов. | Оползневые процессы, осыпи. Изменение гидрологического режима (стока). |
Воздействие на поверхностные воды в период проведения строительных работ вызвано:
— изъятием воды на хозяйственно-питьевые нужды и водоотведением при работе строителей;
— загрязнением природных вод сточными водами, а также отходами, образующимися в период строительства;
— эрозия берегов. Изменение сечения русла;
— изменение формы потока, сечения русла, расхода воды;
— изменение русла у мостовых переходов.
Основное возможное воздействие на подземные воды при производстве строительно-монтажных работ связано с сооружением земляного полотна, что вызывает изменение и перераспределение поверхностного и в меньшей степени подземного стока, условий увлажнения грунтовой толщи на прилегающей к дороге территории. Заглубление фундаментов под уровень грунтовых вод, укладка водопропускных труб, строительство мостовых опор и т.д. уменьшает площадь поперечного сечения потока грунтовых вод, это вызывает подъем их уровня. К подъему уровня грунтовых вод также приводит строительство на заболоченных участках и болотах без выторфовывания. Наиболее существенное воздействие на водотоки и водоемы будет оказываться при строительстве мостов в их местах пересечения с проектируемой автомагистралью.
Шум, создаваемый в процессе строительных работ, образуется в результате сложного суммирования шумов различных локальных источников разной звуковой мощности (бульдозера, эксковаторы, компрессоры, пневмомолотки, автосамосвалы).
Инженерные сооружения, к числу которых относятся мостовые переходы, трубы, развязки, тоннели различного заложения, подпорные стенки и защитные сооружения имеют свою специфику влияния на окружающую среду. При строительстве мостовых переходов происходит переформирование береговой линии, изменение сечения водотока и контуров водоема, при этом нарушается гидрологический режим, проявляются размывы и потеря общей устойчивости массива, одновременно зачастую возникает необходимость охраны рыбных запасов, так как могут быть уничтожены нерестилища и зимовальные ямы, в которые ежегодно устремляются косяки рыбы. Источниками загрязнения водной среды при строительстве мостов являются: взмучивание воды глинистыми частицами при производстве всех видов земляных работ в русле и пойме водотока, в результате размывов русла при его стеснении постоянными элементами моста и временными вспомогательными устройствами, попаданием нефтепродуктов (ГСМ, топлива и др.), цемента, добавок к смесям (и пр.), отходов стройплощадок и т.д. [6]
Высокая концентрация взвешенных осадков снижает продуктивность водных организмов и вызывает исчезновение наименее устойчивых видов из местообитаний в зоне воздействия сооружаемых мостовых переходов. Гибель кормовых организмов приведет к снижению рыбопродуктивности участков водных объектов, которые попадают в зону производства работ при строительстве мостов и прокладке водопропускных труб. Взвешенные минеральные частицы, попадающие в водотоки при перепланировке береговой линии, при работе строительной техники в руслах и на берегах рек, ухудшают качество воды, оказывают негативное влияние на динамику численности популяции гидробионтов, как следствие нарушаются биотические связи в водном сообществе. При оседании минеральных частиц обширная зона вдоль берегов покрывается осадком, в результате этого разрушаются сложившиеся биотопы, цикличность размножения зоопланктона, наблюдается гибель организмов на личиночной стадии развития.
Воздействие на флору и фауну территории на стадии строительства автодороги начинается с вырубки лесных и кустарниковых насаждений и раскорчовки в полосе будущего коридора трассы и на участках под вспомогательные объекты. В результате антропогенной нагрузки меняется структура фитоценозов: в травяно-кустарничковом ярусе вблизи трассы вероятно выпадение чувствительных видов лесного разнотравья (особенно редких видов), их замена луговыми и видами, синантропизация флоры. При строительстве дорог на болотах отмечается гибель мохового покрова, исчезновение ряда болотных видов и появление рудеральных, а также корневищных гидрофильных растений (хвощей, вейников, пушицы). Строительство автодорог затрагивает площади местообитаний животных, их кормовые угодия. Животные испытывают факторы беспокойства (шум, вибрация, свет от работающей транспортно-строительной техники). В ходе сооружения дороги возникают барьерные факторы, препятствующие свободной их миграции к местам временного и постоянного обитания, что затрудняет обмен генофонда и поиск кормовых ресурсов.