Чтобы строить современные дороги, нужны современные материалы и современные технологии. Но большинство нормативов, действующих в дорожной отрасли, было принято еще полвека назад. Поэтому государственной компании "Автодор" остается делать ставку на разработку собственных стандартов.
Новое движение, старые нормы
Инновации — модная тема, которую поминают к месту и не к месту. "Но строительство современных скоростных дорог — это действительно та сфера дорожной отрасли, в которой без реальных инноваций никак не обойтись,— уверен заместитель директора департамента проектирования, технической политики и инновационных технологий государственной компании "Автодор" Сергей Илиополов.— Дело в том, что уровень требований к качеству и потребительским свойствам автомобильных дорог как со стороны пользователей, так и государства возрос до такой степени, что применяемые сегодня технологии, в основном исчерпавшие свой ресурс модернизации, не позволяют его достичь. Поэтому инновации и совершенствование механизмов их внедрения — краеугольный камень нашей стратегии".
Вряд ли кто-то поставит под сомнение тот факт, что движение на дорогах сейчас совсем не то, что было 20 лет назад. Но вглядевшись в цифры, можно куда нагляднее оценить масштабы изменений и понять, как они влияют на эксплуатацию дорожного полотна.
— Коэффициент загруженности дороги раньше был порядка 0,15,— рассказывает Александр Эфа, заместитель исполнительного директора ОАО "ДСК "Автобан"".— То есть во всех расчетах исходили из того, что интервал между автомобилями составляет примерно шестикратную длину автомобиля, включая интервал безопасности, и покрытие успевает отдохнуть. При нынешней зачастую стопроцентной загрузке отдыхать покрытию некогда. А значит, новое воздействие приходится на уже деформированные конструкции.
При таком трафике, например, оказывается совершенно неэффективным один из традиционных вариантов устройства основания дорожного полотна — из щебня по способу заклинки. При движении машин этот щебень за семь-десять лет стирается до состояния однородной пыли, а на дороге сверху образуются неровности. Поэтому в "Автодоре" отказались от этой технологии.
Изменилась и сама нагрузка. Если раньше, в 1970-е годы, были отдельные магистрали, по которым проходило по 40 тыс. автомобилей в сутки, то на грузовики приходилось всего 25-30% от общего числа машин. Сейчас, скажем, на трассе М1 фуры составляют 60-65% потока. От повышенной загрузки уменьшилась общая скорость движения, поэтому воздействие каждой машины на шоссе теперь более длительное. Зато в ситуации, когда заторов нет, скорости транспорта резко выросли. Если у груженого "МАЗа" средняя скорость составляла 60-70 км/ч, нынешние фуры мчатся под 120 км/ч.
— На некоторых дорогах колея возникает не из-за продавливания, а из-за того, что современные мощные машины на большой скорости вырывают верхний слой покрытия шипованной резиной. Таково, кстати, происхождение колеи на левой полосе многополосных скоростных дорог,— приводит пример Александр Эфа.— Усугубляется это тем, что полгода люди ездят на шипованной резине.
Наконец, нынешние грузовики гораздо тяжелее советских. Если у МАЗ-500 на ось приходилось 10 тонн веса, то сейчас нормативная нагрузка на ось, исходя из которой рассчитывают дороги, уже 11,5 тонны. Да и осей у современного автопоезда может быть шесть или даже восемь.
Во всем остальном мире ситуация плавно менялась десятилетиями, и дорожники успевали к ней адаптироваться. В Россию и новые машины, и новый трафик пришли в одночасье, и к этому никто не был готов. Все стандарты и нормативы, относящиеся к дорожному строительству, у нас едва ли не царских времен. Это не преувеличение — например, параметры оценки качества битума с помощью иголки и грузика сохраняются в неизменности с 1848 года. Большая часть стандартов "помоложе": они написаны в 30-х и 50-х годах прошлого века. Так везде: от материалов до технических решений. Даже принятое в нашей стране деление дорог на пять климатических зон выглядит чересчур грубым и устаревшим.
Это, впрочем, не значит, что ситуация тупиковая. Ведь кроме государственных стандартов существуют еще стандарты организаций. И, разработав свой стандарт, компания может заставить своих подрядчиков четко им следовать. По этому пути уже не первый год идет "Автодор".
Битумы, шлаки, добавки
Пожалуй, главным прорывом последних лет в этой области стал новый стандарт на битумы. Несколько десятилетий низкое качество этого материала было серьезной проблемой для дорожного строительства.
— Собственно, то, что в Советском Союзе и России называют "битумом", представляет собой остаток нефти после того, как из нее были отогнаны легкие фракции,— объясняет Александр Эфа.— Даже в товарной классификации он обозначен как продукт нефтехимии, а не как строительный материал. Но все нормативы были написаны так, чтобы именно эта субстанция считалась битумом.
Естественно, нефтяников такое положение вещей с безотходным производством устраивало, чего нельзя сказать о дорожных строителях. К концу 2011 года силами "Автодора" был разработан внутренний стандарт "Битумы нефтяные дорожные улучшенные" — подробное описание технических характеристик этого материала, впрочем, без дореволюционной "глубины проникновения иглы" дело тоже не обошлось. Всего же в дополнение к старым ГОСТам было добавлено восемь новых параметров. По целому ряду условий эти требования даже более жесткие, чем предписывают европейские стандарты: приходится учитывать непростой российский климат.
Нельзя просто так механически перевести на русский язык какой-нибудь западный стандарт. У нас и условия иные, и совсем другие материалы. Необязательно хуже — просто другие. Так что даже если взять за основу какой-нибудь готовый стандарт из Европы, работа по созданию российского аналога нетривиальная и непростая.
Но и стандарт на улучшенные битумы еще не означает их, улучшенных битумов, наличия. Следующий ход был за рынком. "Автодор" заключил с пятью ведущими нефтяными компаниями страны письменные соглашения о переходе на производство новых материалов. С тех пор прошел год, но серьезную модернизацию оборудования провели только в "Газпром нефти". Это обошлось компании в 5 млрд рублей, зато с начала 2013 года именно она будет основным поставщиком битума на все новые и реконструируемые объекты "Автодора". Кроме того, материалы подходящего качества выпускают некоторые НПЗ с современным оборудованием.
— Видимо, другие участники рынка не до конца поверили в серьезность наших намерений, посчитали, что полностью отказаться от традиционных битумов мы не сможем,— полагает Сергей Илиополов.
Тем временем материалом нового качества заинтересовались и другие строители дорог. "Автодор" получил ряд запросов от других компаний на использование этого стандарта.
Всего же на сегодняшний день госкомпанией разработано пять стандартов. В их числе, например, дополнительные требования к щебню. Тот, что используется на объектах "Автодора", должен быть очищен от пыли и храниться на подготовленных площадках.
Свою работу со стандартами ведут и подрядчики государственной компании. Один из таких стандартов разработан ОАО "ДСК "Автобан"" и касается оптимальных смесей из доменных шлаков, используемых при строительстве оснований. Благодаря этому документу стало возможным применение данного эффективного материала с постоянно возрастающей прочностью.
— Серьезная проблема всех инноваций — долгий срок от их появления до внедрения,— констатирует Сергей Илиополов.— Чтобы сократить это время, мы проводим совещания для производителей продукции, проектировщиков и подрядчиков. Первые представляют свою продукцию, вторые и третьи могут задать вопросы. Через три-шесть месяцев мы собираемся снова в том же составе, чтобы подвести итоги, понять, где что не получается, что необходимо ускорить.
Только в этом году таких совещаний было проведено уже семь. В конце каждого года "Автодор" публикует новые требования к материалам и технологиям, которым должны следовать подрядчики в будущем.
Стандарты будущего
Работа над новыми стандартами в государственной компании не прекращается. Сейчас в разработке сразу несколько из них.
— В ближайшее время мы будем утверждать целый ряд стандартов, касающихся управления состоянием и ремонта дорог,— рассказывает Сергей Илиополов.— Недостаток существующих в этой области деятельности технологий состоит в том, что в принятии решения при назначении ремонтов слишком велика роль человеческого фактора. Мы же введем в качестве основного критерия комплексный показатель, опирающийся на остаточный ресурс дорожной одежды.
Неровность на дороге — это зачастую лишь следствие скрытой проблемы. И лучше добраться до причины раньше, чем она приведет к серьезным разрушениям. Сейчас "Автодор" закупает техническую базу — комплекс из пяти лабораторий, включающий георадар, и установку динамического мониторинга.
— Важным является не то, что подобная техника не применяется в нашей стране. Мы будем первыми, кто сделает такое обследование дороги основным механизмом принятия управленческих решений,— объясняет господин Илиополов.
Другой будущий стандарт коснется использования асфальтогранулята. Отработавший свое асфальт срезают с дороги фрезой и в лучшем случае используют для укрепления обочин, а в худшем — просто выбрасывают.
— Между тем это самый дорогой слой дорожной одежды: для его приготовления, как правило, используется гранитный щебень, который приходится везти с Украины и с карельских карьеров,— констатирует Сергей Илиополов.— Наконец, мы пока об этом не говорим, но ресурс-то ограниченный и со временем кончится.
Снизить затраты гранита можно, включив в асфальтобетонную смесь асфальтогранулят. Но для этого нужен стандарт, который в настоящее время разрабатывается.
От стандартов к ГОСТам
Одна из главных проблем нынешней российской науки в области разработки нормативов, ГОСТов и стандартов: новые решения физически негде и не на чем испытывать. Имевшаяся испытательная база за последние 20 лет была практически полностью утрачена. Такая же ситуация в дорожной отрасли.
— Большая иллюзия состоит в том, что развитие стандартов и норм ограничено только нехваткой денег и стоит только открыть финансирование, как проблема решится в нужных нам временных горизонтах,— объясняет Сергей Илиополов.— Разработка стандарта — это длинная цепочка пошаговых действий: от идеи, гипотезы, теоретических и экспериментальных исследований, изготовления опытных и серийных образцов до их полномасштабной апробации.
Только после этого разрабатывается технический норматив. Так вот база для апробации как раз и отсутствует.
Но ближайшие годы, по крайней мере в дорожной отрасли, ситуация должна измениться к лучшему. В России создаются три полигона для испытаний дорожных конструкций и материалов: в Санкт-Петербурге, на Дальнем Востоке и в Ростовской области. Последний будет построен силами государственной компанией "Автодор" на управляемой ею магистрали М4 "Дон". Разработка проекта и строительство в программе инновационного развития государственной компании намечены на ближайшие два года.
Опытный участок займет примерно 3-3,5 км федеральной трассы и будет разделен на отдельные секции. Это позволит испытывать разные дорожные технологии и материалы одновременно. Водители, проезжающие по напичканному датчиками асфальту испытательного полигона, никакой разницы не заметят. Внешне это будет совершенно обычная дорога, а на время смены покрытия отдельных секций автомобильный поток пойдет по объездному пути, по своим геометрическим параметрам соответствующему всем требованиям для дорог первой категории.
Такой подход принят в США и Южной Корее. Он позволяет проводить по-настоящему длительные испытания, чтобы выявить самые долговечные из дорожных покрытий. Это даст возможность получить опробованные и эффективные технические решения для внедрения на объектах "Автодора". А результаты удачных испытаний материалов и конструкций могут стать базой для написания будущих ГОСТов, современных, не уступающих иностранным стандартам и приспособленным к российским условиям.