gototopgototop

УДК 625

Обоснование ремонтных работ при устройстве и эксплуатации сезонных автомобильных дорог в условиях Крайнего Севера

Копылов Сергей Вадимович – кандидат технических наук, доцент кафедры Автомобильных дорог и аэродромов Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова.

Полятинский Дмитрий Васильевич – ведущий инженер ГКУ «Управтодор РС(Я)».

Аннотация: Рассматриваются проблемы устройства и эксплуатации сезонных автомобильных дорог – автозимников. Предлагается внедрение системы показателей, учитывающей требования потребителей автомобильных дорог. 

Ключевые слова: сезонные автомобильные дороги, автозимники, Крайний Север, наледь, тундро-болотистая местность, классификация работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог.

Республика Саха (Якутия) является одной из крупнейших регионов страны. Большая часть территории Якутии расположена в зоне средней тайги, которая к северу сменяется зонами лесотундры и тундры. Почвы преимущественно мерзлотно-таёжные, дерново-лесные, аллювиально-луговые, горнолесные и тундро-глеевые [1]. Якутия характеризуется многообразием природных условий и ресурсов, что обусловлено физико-географическим положением её территории.

Согласно мерзлотно-ландшафтному районированию, проведенному под руководством академика П. И. Мельникова (1991) исследуемая территория находится в пределах Анабаро-Оленекской озерно-термокарстовой провинции сплошного распространения многолетнемерзлых пород в пределах тундровой зоны Среднесибирской физико-географической страны [2].

Территория Якутии принадлежит к двум крупнейшим тектоническим структурам – Сибирской платформе и Верхояно-Чукотской области мезозойской складчатости. Строение рельефа, характер и условия залегания горных пород на ней неоднородны. На Сибирской платформе развиты плоскогорья, пластовые плато и равнины. Западная часть Якутии относится к Среднесибирскому плоскогорью, на севере которого расположено Анабарское плато. Вдоль побережья моря Лаптевых простирается Северо-Сибирская низменность.

Якутия – один из наиболее речных (700 тыс. рек и речек) и озёрных (свыше 800 тыс.) регионов России. Общая протяжённость всех её рек составляет около 2 млн. км. Крупнейшие судоходные реки: Лена (длина – 4400 км), Вилюй (2650 км), Оленёк (2292 км), Алдан (2273 км), Колыма (2129 км), Индигирка (1726 км), Олёкма (1436 км), Анабар (939 км) и Яна (872 км) [3].

Климат резко континентальный, отличается продолжительным зимним и коротким летним периодами. Апрель и октябрь в Якутии – зимние месяцы. Разница температур самого холодного месяца – января и самого тёплого – июля составляет 70-75 градусов. По абсолютной величине минимальной температуры и по суммарной продолжительности периода с отрицательной температурой (от 6,5 до 9 месяцев в год) республика не имеет аналогов в Северном полушарии. Абсолютный минимум температуры практически везде в республике ниже – 50 градусов.

Ключевым моментом при устройстве автозимников в Республике Саха (Якутия) является ее экстремальные природно-климатические условия – холод. Именно благодаря наличию продолжительных отрицательных температур наружного воздуха в республике ежегодно устраивают 9 662,21 км сезонных автомобильных дорог регионального значения. Из них протяженность сухопутных автозимников – 5 070,21 км, ледовых автозимников – 4 592,00 км. Автозимники занимают 74% от общей сети автомобильных дорог общего пользования регионального значения.

В то же время следует отметить, что до настоящего времени транспортная инфраструктура Республики Саха (Якутия) недостаточно развита. Не завершено формирование опорной сети республиканских автомобильных дорог с твердым покрытием, связывающих районные центры и сельские поселения. Плотность сети автомобильных дорог общего пользования Республики Саха (Якутия) с твердым покрытием равен 3,6 км на 1000 кв.км территории. Плотность сети автомобильных дорог с твердым покрытием по Российской Федерации равен 54,02 км на 1000 кв.км территории. Для республики, имеющей площадь территории 3,2 млн. кв. км (18% всей территории России), плотность сети дорог с твердым покрытием находится на низшем уровне. Нормативным требованиям соответствуют лишь около 30% от всей сети автомобильных дорог общего пользования регионального значения [5].

Повышение уровня благосостояния и качества жизни населения на современном этапе развития невозможно добиться без опережающего совершенствования сети автомобильных дорог. Бесперебойное функционирование сети автомобильных дорог является важнейшей составляющей развития экономики любого государства [5].

Существенной проблемой повышения социально-экономического уровня Якутии является недостаточно развитая транспортная инфраструктура и ее территориальная изолированность. Отсутствие круглогодичной связи по сети автомобильных дорог с твердым покрытием является причиной того, что более 80% населения всей республики остаются отрезанными от районных центров в весенний и осенний периоды распутицы, а также в летний период во время обильных осадков. Анализ фактического состояния сети автомобильных дорог регионального значения в Республике Саха (Якутия) подтверждает ее слабое развитие – близкое к критической [5].

Оптимальная дорожная сеть должна обеспечивать круглосуточные, круглогодичные перевозки грузов и пассажиров, способствовать развитию экономики и культуры обслуживаемых районов, повышать материальное благосостояние населения. Транспортные потребности на перевозки должны удовлетворяться с минимальными издержками, с большими удобствами и безопасностью движения при экономном расходовании материальных и денежных средств на строительство дорог.

Одним из наиболее важных факторов при обосновании выбора направления участка для разработки проекта по капитальному строительству автомобильной дороги и повышения транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильной дороги является интенсивность движения и включение этого участка в план дорожных работ (транспортная стратегия РС(Я) и инвестпрограмма РС(Я)) в ближайшую пятилетку. Ввиду низкой интенсивности движения большинства участков на сезонных автомобильных дорогах регионального значения в районах Якутии и значительных расстояниях между районами и населенными пунктами в сотни или тысячу км, развитие автомобильно-дорожной сети происходит медленными темпами.

Сложность проектирования и повышения транспортно-эксплуатационных характеристик сети автомобильных дорог регионального значения в условиях Якутии при низкой интенсивности движения и недостаточного финансирования для капитального строительства всей сети сезонных автомобильных дорог, а также капитального ремонта или ремонта, обуславливает необходимость введения системы социально-экономических показателей и изменений в действующие региональные и федеральные требования. Критерии выбора направления участка автомобильной дороги для капитального строительства, капитального ремонта или ремонта должны в первую очередь учитывать требования пользователей автомобильных дорог Крайнего Севера и Арктики.

В результате корреляционно-регрессионного моделирования, ранее нами была выявлена тесная связь между плотностью сети автомобильных дорог с твердым покрытием и введенной системой социально-экономических показателей, которую предлагается использовать для прогнозирования внетранспортного эффекта.

Для каждого показателя используются следующие уравнения регрессии полиномиальной формы:

1

2

3

4

5

6

7 - фактор плотности сети автомобильных дорог с твердым покрытием, км/1000 кв. км.

Используя зависимости (1-5) и формулу (6) можно прогнозировать уровень социально-экономического развития региона в зависимости от улучшения транспортно-эксплуатационных характеристик сети сухопутных автозимников, т.е. от транспортной доступности.

8   (6)

9

Например, стоимость строительства 1 км автомобильной дороги без учета строительства искусственных сооружений и разработки проектной документации: 5 категории в среднем 40-50 млн.руб., 4 категории 70-80 млн.руб., 3 категории порядка 100-120 млн.руб. Фактическая стоимость 1 км строительства автомобильной дороги может быть выше в зависимости от мерзлотно-грунтовых условий месторасположения объекта, наличия дорожно-строительных материалов и его технической уникальности.

Стоимость 1 км проектно-изыскательских работ на объекты строительства круглогодичных автомобильных дорог в среднем составляет порядка 1,0-1,2 млн.руб. Стоимость 1 км проектно-изыскательских работ на устройство сезонной автомобильной дороги с продленными сроками эксплуатации составляет в среднем 150-200 тыс.руб. Соответственно затраты на разработку проектной документации 10 км круглогодичной автомобильной дороги с твердым покрытием составит 10-12 млн.руб., затраты на устройство сухопутной сезонной автомобильной дороги составят до 2 млн.руб.

Но в настоящее время отсутствует такой документ или регламент в уже имеющихся нормативных актах, позволяющие на основании учета транспортно-эксплуатационных и социально-экономических показателей, обосновать проектирование и ремонт земляного полотна на сети сухопутных автозимников регионального значения в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Основным и главным документом регламентирующим состав и виды работ, выполняемых при капитальном ремонте, ремонте и содержании автомобильных дорог для использования при планировании объемов дорожных работ, в том числе при их проектировании и формировании программ дорожных работ на краткосрочный и среднесрочный периоды является Приказ Министерства транспорта РФ от 16 ноября 2012 г. №402 «Об утверждении Классификации работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог» (ред. от 13.11.2018 г.) (далее – Приказ) [7].

Данным Приказом на сезонные автомобильные дороги (автозимники) предусмотрены работы только по содержанию, которые предусматривают меры по устройству и поддержанию в чистоте и порядке автозимников без применения дополнительных мер по сухопутным автозимникам в части обеспечения пропускной способности и поддержания технического состояния полотна именно сухопутного автозимника [7].

Таким образом, для обеспечения надлежащего состояния сухопутных автозимников и для увеличения сроков эксплуатации, предлагается внести в данный Приказ дополнительную редакцию в части проведения работ по ремонту автозимников, а именно устройства земляного полотна и искусственных водопропускных сооружений (ИССО). Объемы работ по земляному полотну и ИССО соответственно принимать на основании проектно-изыскательских работ и технико-экономическом обосновании таковых объемов.

В практике республики применяется методика по разработке проектной документации по устройству сезонных автомобильных дорог (автозимников) с продленными сроками эксплуатации с необходимым объемом устройства земляного полотна и ИССО, однако после проведения работ по устройству таких автозимников, невозможно произвести работы по ремонту устроенного земляного полотна сухопутного автозимника, что в итоге ведет к его деформации и снижению пропускной способности, а иногда полному разрушению.

Изменение редакции действующего Приказа по сухопутным автозимникам позволит проводить необходимый объем проектно-изыскательских работ их технико-экономическое обоснование, и учитывая работы по устройству земляного полотна и ИССО, в дальнейшем позволит перевести тот или иной сухопутный автозимник в автомобильную дорогу V технической категории с учетом проведения работ по поэтапному строительству круглогодичной автомобильной дороги с твердым покрытием.

Основным технико-экономическим эффектом работ по устройству или ремонту земляного полотна сухопутных автозимников и устройством ИССО на них, является последующая оптимизация капитальных вложений при дальнейшем строительстве круглогодичной автомобильной дороги с твердым покрытием, в том числе учитывая уже наличие основного направления трассы автомобильной дороги.

Изменение и дополнение редакции действующего Приказа в части проведения работ по ремонту земляного полотна сухопутных автозимников (с добавлением грунтово-строительных материалов) с устройством ИССО позволит:

  • увеличить сроки эксплуатации сухопутных автозимников;
  • увеличить пропускную способность;
  • увеличить уровень транспортной доступности районов;
  • увеличить уровень социально-экономического развития района;
  • оптимизировать капиталовложения при дальнейшем строительстве круглогодичной автомобильной дороги с твердым покрытием;
  • сократить затраты дорожного фонда субъекта с учетом снижения и оптимизации трудозатрат на объекты капитального строительства автомобильных дорог;
  • обеспечить инвестирование в объекты малого предпринимательства на развитие объектов дорожного сервиса;
  • увеличить доходность бюджета районов и региона в целом;
  • сократить стоимость продовольственных товаров.

Заключение: Учитывая среднюю стоимость устройства 1 км сезонной автомобильной дороги с продленными сроками эксплуатации – 4-5 млн.руб., то за счет строительства 1 км круглогодичной автомобильной дороги с твердым покрытием (50-60 млн.руб) можно обеспечить устройство автозимника протяженностью 10-15 км, при этом обязательно обеспечить условие по его периодическому ремонту с применением грунтово-строительных материалов.

Таким образом, разработка и внедрение вышеуказанной методики вкупе с введением изменений в действующие требования позволят повысить транспортно-эксплуатационное состояние сети региональных автомобильных дорог, а также улучшить транспортную доступность в экстремальных природно-климатических условиях Якутии.

Список литературы

  1. МельниковЕ.С. Вейсман Л.И., Москаленко Н.Г. и др. Ландшафты крио-литозоны Западно-Сибирской газоносной провинции. Новосибирск: Наука, 1983.- 165 с.
  2. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. Масштаб 1: 2 500 ООО. / Гл. ред. П.И. Мельников. М.: ГУГК, 1991. - 2 л.
  3. ВСН 137-89 «Проектирование, строительство и содержание зимних автомобильных дорог в условиях Сибири и Северо-Востока СССР
  4. Копылов С.В. Совершенствование методики обоснования размещения и проектирования местной сети автомобильных дорог в экстремальных условиях Якутии: автореф. дис. …канд. техн. Наук. – Новосибирск 2016. – 22 с.
  5. Жуков В.И., Копылов С.В. Обоснование математической модели проектирования местной сети автомобильных дорог в условиях Республики Саха (Якутия) / В.И. Жуков, С.В. Копылов // Научный журнал «Фундаментальные исследования». Технические науки. – 2015. – № 3. – С. 63-67.
  6. Приказ Министерства транспорта РФ от 16 ноября 2012 г. №402 «Об утверждении Классификации работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог».

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail