1.1. Основные этапы развития и совершенствования сети автомобильных дорог России

Первые автомобили появились в России в 1901 г. и вскоре возникла проблема приспособления существующей дорожной сети к одновременному пропуску гужевых повозок и автомобилей. Появился термин «автогужевые дороги». Объем строительства таких дорог до первой мировой войны был незначителен, преимущественно по стратегическим направлениям к границам и для занятия безработных из голодных губерний. Было построено так называвшееся «голодное шоссе» от Новороссийска до Батума. Протяженность дорог с твердыми покрытиями (булыжные мостовые, щебеночные и гравийные) не достигала 21 тыс. км; дорог с покрытиями капитального типа не было совсем. После окончания гражданской войны было построено много грунтовых дорог, названных населением «грейдерами». Однако оставленные без систематического надзора и ухода они быстро разрушались.

В 1928 году была разработана первая производственная инструкция по устройству покрытий с применением «битумных» вяжущих материалов при улучшении грунтовых дорог и дорог с щебеночными и гравийными покрытиями, которые обеспечивали нормальный проезд автомобилей. Более полное отражение особенности совмещенного автогужевого движения нашли в «Технических условиях, правилах и нормах для изысканий, проектирования, постройки, ремонта и содержания автогужевых дорог и мостовых сооружений на них» Цудортранса НКПС СССР 1931 г. Однако невысокие требования ТУ к транспортно-эксплуатационным характеристикам автогужевых дорог и отсутствие технических рекомендаций по использованию вяжущих материалов в конструкции дорожной одежды предопределили их недолгий срок действия. В 1934 г. были разработаны новые Технические условия (ТУ 1934 г.), в которых были уже учтены достижения дорожной науки и техники в части устройства дорожной одежды, включая усовершенствованный тип покрытия.

В 1928 г. был принят первый пятилетний план развития народного хозяйства, и во всех последующих пятилетках вплоть до 1990 г. программы по развитию дорожной сети страны являлись составной частью каждого пятилетнего плана.

В первой и второй пятилетках (1928-1938 гг.) около 87 % вновь строящихся дорог составляли грунтовые и грунтовые улучшенные и около 13 % дорог строилось с покрытием переходного и облегченного типа, главным образом из местных материалов. Только на наиболее напряженных участках дорог на подходах к железнодорожным станциям, пристаням и крупным городам устраивались усовершенствованные покрытия облегченного и капитального типа. Это были в основном тонкослойные покрытия, устраиваемые методом пропитки и поверхностной обработки, получает развитие технология смешения материалов на дороге или в установке. Началось строительство асфальтобетонных покрытий и строительство опытных участков цементобетонных покрытий.

Крупным шагом по пути технического прогресса в дорожном строительстве стала разработка под руководством проф. Г.Д. Дубелира «Технических условий на сооружение автомобильных дорог и мостов» утвержденных Гушосдором НКВД СССР в 1938 г. Новый нормативный документ принципиально отличался от всех предыдущих технических условий. В ТУ 1938 г. впервые была дана классификация автомобильных дорог на три технических класса, приведены технические нормативы основных элементов дорог для каждого класса, определены типы покрытий дорожных одежд и их применяемость в зависимости от класса дороги. Нормативно были установлены типы покрытий:

переходный тип (грунтово улучшенные, черные грунтовые, гравированные, щебеночные и шлаковые, гравийные и др.). Наибольшее распространение получили щебеночные и гравийные покрытия из гравия или щебня толщиной 18-20 см на песчаном подстилающем слое толщиной 10-20 см;

усовершенствованный тип (черные гравийные, черные щебеночные или шлаковые и покрытия из холодного асфальтобетона - все они назывались черными дорогами, а также клинкерные мостовые). Толщина чернощебеночных и черногравийных покрытий составляла 4-8 см, толщина щебеночного или гравийного основания 14-18 см и подстилающего слоя 10-20 см;

капитальный тип (асфальтобетон, цементобетон, а также брусчатые и мозаичные мостовые). Эти покрытия устраивались в основном на дорогах I и II классов при интенсивности движения 1000 авт./сут и более. Конструкция дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием состояла из одного-двух слоев асфальтобетона общей толщиной 4-8 см, щебеночного или гравийного слоя толщиной 18-20 см и песчаного подстилающего слоя толщиной 10-20 см.

При этом потребовались определенные коррективы нормативных документов. Главдорупром при СНК РСФСР были приняты новые «Технические условия и правила проектирования и постройки автомобильных дорог и искусственных сооружений», в которые внесено несколько принципиальных изменений: по новой классификации устанавливалось, что автомобильные дороги подразделяются на пять технических классов; внесены дополнения в основные технические нормативы; установлены нормы ширины полосы отвода и др. ТУ 1939 г. действовали до 1955 г. Одновременно отечественными учеными и инженерами создаются новые технологии строительства дорог, промышленность строительных материалов, дорожных машин, в том числе асфальтобетонных установок конструкции инженера Гудмана.

Быстрое развитие автомобильного транспорта России в годы перед началом Второй мировой войны потребовало корректировки дорожной политики в сторону увеличения удельного веса строительства усовершенствованных гудронированных, асфальтобетонных и цементобетонных покрытий. Эта политика начала реализовываться в начале третьей пятилетки (1938-1942 г.г.), когда темпы развития сети дорог с твердым покрытием существенно возросли, широкое распространение получил метод народной стройки дорог.

В период Великой Отечественной войны дорожные организации были заняты в основном восстановлением разрушенных дорог и мостов в районах боевых действий и сохранением существующих дорог остальной территории России.

В первые годы после войны основные усилия были направлены на восстановление, ремонт и реконструкцию разрушенных дорог, а затем на строительство новых. Народное хозяйство начало восстанавливаться и уже в 1948 г. производство автомобилей превзошло довоенный уровень, а в 1950 г. превысило его в два раза. Получила свое развитие и дорожная сеть. Были построены и реконструированы крупные автомагистрали, возрастала доля усовершенствованных покрытий (асфальтобетонных, черногравийных и чернощебеночных) в общей протяженности строящихся дорог. Тем не менее, состояние дорожной сети не удовлетворяло требованиям народного хозяйства, поскольку доля дорог с твердым покрытием в РСФСР составляла всего около 13 %.

Крупным этапом развития технических основ строительства автомобильных дорог явились «Нормы и технические условия проектирования автомобильных дорог» (НиТУ 128-55) 1955 г., разработанные под руководством канд. техн. наук Н.Ф. Хорошилова. Принципиальным отличием этих норм являлось то, что с их выходом из технической литературы окончательно исчезло понятие «автогужевые дороги». Существенные изменения были внесены и в классификацию дорожных покрытий: усовершенствованные (капитальные и облегченные), переходные и низшие.

Характерной чертой этого периода явилось ускорение темпов строительства дорог с усовершенствованными, главным образом, облегченными типами покрытий и массовая замена небольших деревянных мостов на железобетонные трубы и мосты. Необходимость такого ускорения следовала из опыта эксплуатации ранее построенных дорог.

Однако, в конце 40-х - начале 50-х гг. с увеличением объемов строительства новых дорог были допущены некоторые послабления в требованиях к применявшимся материалам, конструкциям дорожных одежд, отметкам земляного полотна и качеству производства работ. В результате уже через 2-3 года на этих дорогах появились деформации и разрушения дорожной одежды. В целях устранения подобных явлений Союздорнии и его филиалы провели широкие обследования состояния дорог, на основании которых в 1956 г. в дополнение к НиТУ 128-55 были изданы «Основные указания по проектированию и строительству автомобильных дорог», в которых были повышены требования к прочности дорожной одежды.

В 1958 г. был принят Указ Президиума Верховного Совета СССР «Об участии колхозов, совхозов, промышленных, транспортных и других предприятий и хозяйственных организаций в строительстве и ремонте автомобильных дорог». Старый порядок трудового участия населения в дорожных работах был отменен. Это позволило заметно увеличить темпы развития дорог, прежде всего местного значения. Другим крупным решением стало постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О плане строительства автомобильных дорог на 1959-1965 годы», в котором впервые был установлен дополнительный источник финансирования в виде целевых отчислений на строительство дорог республиканского и областного значения в размере 2 % от доходов по эксплуатации автомобильного транспорта. Указанные решения создали базу для развития и совершенствования дорожной сети с начала семилетки и в последующие годы.

В 1961 г. была принята классификация работ по ремонту и содержанию дорог, в которой предусмотрено требование в процессе капитального ремонта доводить все параметры дорог до норм, соответствующих присвоенной технической категории с учетом перспективы развития движения на ремонтируемой дороге, что практически означало реконструкцию дороги. Классификация вошла в «Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог» ВСН 22-63, разработанные Союздорнии с участием МАДИ. В целом это прогрессивное решение в дальнейшем отрицательно отразилось на состоянии эксплуатируемой сети дорог, так как явилось основанием выделенные на ремонт и содержание средства направлять на реконструкцию и даже на строительство новых дорог в ущерб ремонту и содержанию существующих.

Недостатком в развитии дорог этого периода, который начал проявляться весьма заметно, явилось несоответствие прочности дорожных одежд построенных ранее дорог возрастающей нагрузке от автомобилей вследствие чего происходил быстрый износ и разрушение дорог. Во многом такое положение произошло потому, что нецентрализованные средства финансирования, получаемые по Указу, не обеспечивались материальными ресурсами и распылялись по множеству мелких объектов при строительстве местных дорог.

В конце 50-х гг. в дорожной политике наметилось стремление к исключению грунтовых дорог из сети дорог общего пользования, в результате чего протяженность последних начала сокращаться: с 1950 по 1960 г. сеть дорог общего пользования сократилась на 57 тыс. км. За период с 1960 по 1970 г. сократилась еще на 215,7 тыс. км.

С января 1964 г. вступил в действие СНиП II-Д.5-62 Нормы проектирования автомобильных дорог общей сети Союза ССР. В этих нормах было сохранено пять категорий автомобильных дорог, но увеличены пределы среднесуточной перспективной интенсивности движения, которая стала назначаться для проектирования элементов дороги и дорожной одежды.

Произошедшие изменения сфер применения различных типов покрытий существенно снизили требования к прочности дорожных одежд по сравнению с НиТУ 128-55. Так, если в нормах 1955 г. при интенсивности движения более 3000 авт./сут. требовалось устраивать только усовершенствованный капитальный тип покрытия, то в СНиП II-Д.5-62 при интенсивности 6000 авт./сут допускалось устраивать усовершенствованный облегченный тип покрытия. Если в старых нормах покрытия переходного типа допускалось устраивать только при интенсивности до 400 авт./сут, то в нормах 1962 г. их можно было устраивать даже на дорогах III категории при интенсивности движения до 3000 авт./сут, чем и стали широко пользоваться на практике.

Еще одним крупным недостатком СНиП II-Д.5-62 явилось включение в него ГОСТ 9314-59 «Весовые параметры и габариты автомобилей и автопоездов», в соответствии с которым все автомобили были разделены на две группы:

группа А - автомобили и автопоезда с осевой нагрузкой 10 т, предназначенные для эксплуатации на автомобильных дорогах I и II категорий, имеющих усовершенствованные капитальные типы покрытий;

группа Б - автомобили и автопоезда с осевой нагрузкой 6 т, предназначенные для эксплуатации на всех автомобильных дорогах общей сети.

Практически это означало, что только на дорогах I категории было обязательным устройство дорожных одежд, рассчитанных на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 10 т. Уже на дорогах II категории это было необязательным, а на дорогах IV категории, составляющих основную часть дорожной сети, - невозможным.

Если учесть, что по НиТУ 128-55 дорожные одежды всех дорог рассчитывались на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 9,1 т и при меньших интенсивностях требовалось устраивать более капитальные одежды, то станет ясно, что СНиП II-Д.5-62 заложил нормативную базу для значительного ухудшения транспортно-эксплуатационных качеств дорожных одежд и покрытий.

Такой подход был обусловлен необходимостью скорейшей ликвидации бездорожья, когда снижение требований к прочности дорожных одежд позволяло уменьшить их строительную стоимость и построить больше дорог с твердым покрытием, что и подтверждено увеличением темпов строительства дорог в VIII и IX пятилетках. Однако дальнейший опыт показал, что дороги с малопрочной дорожной одеждой быстро разрушаются под действием движения тяжелого транспорта, требуют все больше затрат на ремонт и содержание и в итоге перестраиваются - или разрушаются.

С 1 июля 1973 г. вступил в действие СНиП II-Д.5-72, в котором сохранены основные принципы и положения проектирования дорог, изложенные в СНиП II-Д.5-62.

В части дорожных одежд была расширена сфера применения покрытий усовершенствованного капитального и облегченного типов на дорогах II категории и ограничена возможность строительства переходного типа на дорогах III категории. Начиная с 1975 г. новые дороги I-II категорий начали строить с дорожной одеждой, рассчитанной на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 10 т, а все остальные дороги по-прежнему проектировались и строились в расчете на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 6 т, то есть хуже, чем по НиТУ 128-55.

Автомобильная промышленность взяла курс на увеличение грузоподъемности грузовых автомобилей за счет повышения осевых нагрузок до 8-10 т, несмотря на то, что основная часть существующих дорог имела дорожные одежды, рассчитанные на осевую нагрузку 6 т.

В 1975 г. был отменен ГОСТ 9314-59 на весовые параметры и габариты автомобилей и автопоездов, что открыло возможность бесконтрольно увеличивать осевую нагрузку грузовых автомобилей и их грузоподъемность. За период с 1960 по 1980 г. средняя грузоподъемность грузовых автомобилей возросла с 3,4 до 5,0 т. Заметно возросло число автомобилей грузоподъемностью выше 5 т: к 1980 г. их доля в транспортном потоке увеличилась в 4 раза, а к 1990 г. возросла в 6 раз по сравнению с 1970 г. (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Динамика изменения структуры парка грузовых автомобилей в период 1970-1990 гг.

В условиях роста интенсивности движения и осевых нагрузок обострилась проблема повышения прочности и капитальности дорожной конструкции. Дорожные одежды начали рассчитывать по новому методу так, чтобы они могли обеспечивать достаточную прочность и работоспособность дорог I и II категории.

В десятой пятилетке (1976-1980 гг.) особое внимание было обращено на развитие сети внутрихозяйственных дорог с твердым покрытием. Было издано несколько постановлений правительства и разработана программа «Дороги Нечерноземья», которая предусматривала ускоренное развитие дорожной сети в этом регионе. При этом темпы роста сети дорог общего пользования оставались на прежнем уровне и даже несколько снизились. Эта тенденция сохранялась практически до конца 1990 г.

С января 1987 г. введен в действие СНиП 2.05.02-85 взамен СНиП II Д.5-72. В нем сделана попытка учесть отрицательный опыт эксплуатации дорожных одежд, рассчитанных на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 6 т. Этот опыт показал, что невозможно запретить движение в расчетный период по любым дорогам автомобилям и автобусам с осевой нагрузкой более 6 т, тем более, что проезд каждого большегрузного автомобиля не приводит сразу к разрушению дороги. Однако в результате повторных воздействий от проездов тяжелых автомобилей происходит накопление необратимых остаточных деформаций, следствием чего является быстрый износ и разрушение дорожных одежд. Исходя из этого, в СНиП 2.05.02-85 предусмотрено обязательное проектирование дорожных одежд для дорог I, II и III категорий под расчетную нагрузку 10 тс, а для дорог IV-V категорий под нагрузку 6 тс. Внесены изменения в классификацию типов дорожных одежд, которые стали называться одеждами капитального, облегченного, переходного и низшего типов. Таким образом, только с 1987 г. на всех дорогах III категории было узаконено строительство прочных дорожных одежд, отвечающих современным требованиям. На дорогах IV и V категорий по-прежнему устраивают тонкослойные малопрочные конструкции дорожных одежд.

Учитывая растущую долю тяжелых автомобилей, прогрессирующие темпы износа дорожных одежд и ухудшения состояния дорог под их действием, начиная с 80-х г. все большее внимание уделяется сооружению покрытий усовершенствованного капитального и облегченного типов (по классификации СНиП II-Д.5-72) или дорожных одежд капитального и облегченного типов (по классификации СНиП 2.05.02-85) как при строительстве новых, так и при ремонте конструкции существующих дорог.

В этот период продолжилась тенденция увеличения доли дорог с цементобетонными покрытиями в общей протяженности дорог с твердыми покрытиями и соответствующее уменьшение доли дорог с гравийными и щебеночными покрытиями, не обработанными вяжущими. В 1986 г. доля дорог с одеждой капитального и облегченного типов превысила половину протяженности всех дорог.

В период 1986-1990 гг. ежегодные объемы строительства и реконструкции дорог общего пользования составляли от 8 до 12 тыс. км. Это были наивысшие темпы дорожного строительства в России. В целом, доля дорог с твердым покрытием в сети дорог общего пользования возросла с 38,6 % в 1970 г. до 64,6 % в 1980 г. В то же время протяженность дорог общего пользования сократилась с 543,1 тыс. км до 497,8 тыс. км, или на 45,3 тыс. км в связи с исключением грунтовых дорог из сети дорог общего пользования.

Серьезное изменение дорожной политики произошло в период после 1991 г., когда был принят Закон РСФСР от 18.10.1991 г. «О дорожных фондах в РСФСР». Это внебюджетный фонд целевого назначения, формируемый за счет средств налогоплательщиков. Этим законом все автомобильные дороги общего пользования разделены по их принадлежности к собственности на федеральные и территориальные.

В условиях общего экономического кризиса того периода в стране принятие закона сыграло огромную роль в сохранении потенциала дорожных организаций, хотя и не обеспечило возможности сохранения, а тем более повышения темпов развития дорожной сети. Объемы строительства и реконструкции дорог общего пользования в 1991-1995 гг. снизились до 4-6 тыс. км в год, а объемы работ по ремонту и содержанию в 1,5-2 раза. Протяженность дорожной сети составила в 1990 г. 455,4 тыс. км, что почти в 2 раза меньше, чем в 1940 г.

Принципиально изменилась политика по отношению к внутрихозяйственным и ведомственным дорогам. Начиная с 1990 г. многие из этих дорог, имеющих твердое покрытие, стали переводиться в сеть дорог общего пользования с твердым покрытием, которая стала увеличиваться в основном за счет передачи внутрихозяйственных дорог. Объем ежегодно передаваемых дорог составлял от 5 до 15 тыс. км и более. Вместе с этим в 1990 г. прекратилось сокращение протяженности сети дорог общего пользования и начался их прирост.

Задачи по развитию дорожной сети на период 1995-2000 гг. были определены в «Программе совершенствования и развития автомобильных дорог Российской Федерации «Дороги России», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 08.12.94 № 1310. Указом Президента Российской Федерации «О президентской программе «Дороги России» от 06.12.1995 г. № 1220 указанной программе был придан статус президентской. Было разработано два варианта программы дорожных работ на 1995-2000 г., один из которых исходил из пессимистического, а другой из оптимистического прогноза развития экономики (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Объемы основных дорожных работ на период 1995-2000 гг., предусмотренные программной развития «Дороги России»

В соответствии с программой «Дороги России» протяженность дорог общего пользования намечалось увеличить до следующих показателей:

Фактически за время реализации президентской программы «Дороги России» в период 1995-2000 г. г. построено и реконструировано 33596 км автомобильных дорог общего пользования, в том числе 4318 км федеральных [1, 70].

Фактическая протяженность дорог общего пользования в России на 2000 г. составила 579,0 тыс. км, в том числе федеральных 46,4 тыс. км, территориальных 532,6 тыс. км. По протяженности дорог общего пользования Россия возвратилась к 1970 г. (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Показатели развития сети автомобильных дорог общего пользования России: 1 - общая протяженность; 2 - грунтовые дороги; 3 - дороги с твердым покрытием

Следует отметить, что достигнутый на конец XX века уровень развития дорожной сети России далеко не соответствует потребностям социально-экономического развития страны.

Расчеты показывают, что минимально необходимая протяженность дорог общего пользования с твердым покрытием составляет 1500 тыс. км (Васильев А.П. Состояние дорожной сети и концепция ее дальнейшего развития // Автомоб. дороги. - 1992. - № 3. - С. 1 - 4). За нижний порог насыщения территории России автомобильными дорогами следует принять 2000 тыс. км, при котором все населенные пункты будут связаны дорогами с твердым покрытием, а наиболее крупные населенные пункты на освоенной территории будут иметь в среднем по две и более надежно функционирующие транспортные связи.

Создание такой сети позволит считать, что с бездорожьем в России покончено, решена крупная социальная проблема транспортного обеспечения населения страны и создана транспортная инфраструктура для успешного экономического развития государства. Усилия дорожников России на многие годы вперед должны быть направлены на достижение этой цели.

Наряду со строительством новых дорог большие задачи заключаются в приведении существующих дорог в соответствие требованиям движения. Многие из них имеют малопрочную дорожную одежду, не позволяющую пропускать движение современных грузовых автомобилей. Другие исчерпали пропускную способность или имеют много опасных для движения мест.

Все они подлежат полной или частичной реконструкции.

За шесть лет реализации президентской программы «Дороги России» 1995-2000 гг. реконструировано 15029 км автомобильных дорог общего пользования, в том числе федеральных 2263 км и территориальных 12766 км (табл. 1.3).

Таблица 1.3

За этот же период в России построено 18567 км автомобильных дорог общего пользования, в том числе 2032 км федеральных и 16535 км территориальных. Таким образом, объемы работ по реконструкции сопоставимы с объемами работ по строительству новых дорог. Тем не менее, достигнутые темпы реконструкции дорог совершенно не удовлетворяют реальной потребности в этих работах.

При сложившихся годовых объемах ежегодно реконструируется 5-6 км из каждой тысячи километров существующих дорог, то есть средний срок от ввода дороги в эксплуатацию до реконструкции составит от 160 до 200 лет. Опыт показывает, что, как правило, реконструкция автомобильных дорог необходима после 3-4 капитальных ремонтов на дорогах с высокой интенсивностью и после 4-6 капитальных ремонтов на дорогах с низкой интенсивностью в зависимости от типа дорожной одежды, темпов роста интенсивности движения и своевременности выполнения капитального и других видов работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог.

Ориентировочные объемы работ по реконструкции дорог можно получить, используя данные о протяженности дорог с разными типами дорожных одежд (табл. 1.4). Выполненные расчеты носят ориентировочный характер, поскольку методика расчета требуемого объема работ по реконструкции дорог отсутствует. Тем не менее, эти расчеты показывают, что ежегодные объемы работ по реконструкции дорог необходимо увеличить не менее чем в два раза.

Таблица 1.4

Расчет требуемого объема работ по реконструкции автомобильных дорог

Примечание. Доля дорог, подлежащая реконструкции, считается на период после расчетного количества капитальных ремонтов.

Другой важный вывод, вытекающий из выполненных расчетов, состоит в том, что наибольшие объемы работ предстоит выполнить на дорогах III-IV категорий с облегченным типом дорожных одежд и на дорогах IV-V категорий с переходным типом дорожных одежд. Таким образом, реконструкция существующих дорог в ближайший период будет занимать все большую долю в общих объемах дорожных работ России.

Особого внимания при строительстве новых и реконструкции существующих дорог требует проблема повышения капитальности дорожных покрытий, вызванная существенным увеличением осевых нагрузок тяжелых грузовых автомобилей и относительной доли их в составе транспортных потоков.

Отражением этих изменений явились повышенные требования к прочности дорожных одежд, предусмотренные в новых нормах ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд», разработанных коллективом специалистов Союздорнии и его филиалов, МАДИ (ГТУ), СибАДИ, Росдорнии и других организаций под общим руководством проф. В.Д. Казарновского и канд. техн. наук В.М. Юмашева, [65].