Конструкцию современной автомобильной дороги можно сравнить со слоёным пирогом. Верхний слой дорожной одежды – это чаще всего один или несколько слоёв асфальтобетонного покрытия. Под ним идёт основание – один из самых основных конструктивных слоёв дорожной одежды, от которого в значительной степени зависит долговечность как вышележащих слоёв, так и всей конструкции в целом.

Основную нагрузку от колес проезжающего транспорта принимает на себя асфальтобетонное покрытие. Основание дороги перераспределяет это напряжение по массивным слоям щебня снижая их величины в грунте рабочего слоя земляного полотна. Точно так же фокусник бьет кувалдой по массивной наковальне поставленной на живот ассистенту не нанося ему вреда. Масса наковальни гасит силу удара. Аналогичную функцию в конструкции автодороги выполняет основание.

Различают несущую часть основания (несущее основание) и дополнительные слои основания. Дополнительные слои основания, как правило, выполняют три функции: обеспечение несущей способности, дренаж поверхностной воды и обеспечение морозостойкости дорожной одежды. Их состав и толщина рассчитываются при проектировании, исходя из нагрузки, транспортного трафика, суммарной массы грузов и транспортных средств, скорости движения и ещё массы параметров. При условии соблюдения рассчитанного эксплуатационного режима, дорога будет длительно исправно служить, не требуя значительных финансовых вложений.

Правила эксплуатации

Мы уже привыкли, что при покупке бытового прибора производитель вкладывает в коробку «Правила эксплуатации». И если вы нарушите какой-либо пункт этих правил (например, опустите работающий фен в ванну с водой), то с вашего прибора снимется гарантия, и за его ремонт вы будет платить из своего кармана, если останетесь в живых.

То же самое и с автомобильной дорогой. У неё тоже есть свои правила эксплуатации, часть из которых прописана в «Правилах дорожного движения», часть – в законодательных актах Российской федерации и многочисленных ГОСТах. Но все они взаимосвязаны. К примеру, не соблюдая скоростной режим, вы подвергаете риску собственную жизнь и увеличиваете степень износа асфальтового покрытия. С увеличением скорости движения с 90 км\ч до 110 км\ч интенсивность износа дорожного покрытия возрастает почти в 2 раза!

Дорожники зимой должны убирать снег с автомобильных дорог, летом проводить санацию (заливку) температурных трещин разогретой битумной мастикой, исправлять все выявленные повреждения асфальтобетонного покрытия; раз в четыре года проводить замену верхних слоёв асфальтобетонного покрытия и раз в 12 лет делать капитальный ремонт дороги («Межремонтные сроки проведения ремонта и капитального ремонта автомобильных дорог общего пользования», утверждено приказом Минтранса России от 01 ноября 2007 г. №157.); в  период весенней распутицы ограничивать движение транспортных средств, осуществляющих перевозки тяжеловесных грузов. Вот вроде бы не хитрый набор правил правильной эксплуатации автомобильной дороги, который гарантирует её работоспособное состояние. Давайте смоделируем ситуацию, когда что-то из этого списка будет проигнорировано и не сделано…

Что скрывает асфальт

Поскольку весенняя распутица уже наступает, давайте начнём с неё и поглядим, что происходит с дорогой в этот период. Для начала немного теории.

Изменение температуры запускает под асфальтобетоном цепь сложных физико-химических процессов. Проезжую часть автомобильной дорог зимой очищают от снега и льда, что ведёт к интенсивному и глубокому промерзанию грунтов, подстилающих дорожную одежду. На обочинах мы наблюдаем противоположную картину: при наличии защитного слоя снега промерзание грунта идёт на меньшую глубину. Неравномерное промерзание дороги создаёт благоприятные условия для зимнего перераспределения влаги. Под действием температурных перепадов влага из нижних слоёв и не промёрзших обочин перемещается по направлению к дорожной одежде, где температура грунта наиболее низкая. В результате, под проезжей частью (как наиболее охлаждённым элементом дороги) скапливаются целые ледяные прослойки. Дальнейший их рост ведёт к увеличению объёма пор грунта, поднятию дорожной одежды и нарушению  её монолитности. Приблизительный процесс мы проходили в школе: замерзающая стеклянная бутылка с водой лопается. Только в нашем случае лопается асфальтобетонное покрытие, открывающее доступ к основанию дороги ещё и атмосферной воде.

Как растут трещины

Попадая в трещины, талая внешняя вода запускает ещё один разрушающий механизм: замерзая ночью, она ещё больше раздвигает трещину. Днем растаяв, проникает глубже в слои асфальтобетона. Разрушив все имеющиеся слои, атмосферная вода доходит до основания, добавляя новую порцию к ледяной прослойке.

Пока на улице царит зима, максимум, к чему может это привести, — к образованию сети трещин на верхнем покрытии и к появлению вспученных участков дороги. Но как только столбик термометра ползёт вверх и асфальтобетон на дороге начинает нагреваться, вот тогда начинаются настоящие проблемы. Скопившийся под ним лёд начинает таять, превращая основание автомобильной дороги в грязевую массу. Грунты теряют свою несущую способность, и при беспрерывном воздействии движущихся автомобилей дорожная одежда на участках, пораженных пучинами, в короткий срок приходит в полное разрушение.

Небольшой вес эти участки могу выдержать, но, если проедет тяжелая техника, покрытие не выдержит и
проломится на ослабленном талой водой участке. На гравийных дорогах ситуация ещё хуже. Основание дороги перемешается с её одеждой, и на этом участке пучины будут регулярным явлением. Поэтому законодательно и вводится весеннее ограничение движения тяжеловесных транспортных средств по автомобильным дорогам общего пользования. Грунты просохнут, стабилизируются и смогут дальше нести заложенную проектировщиками нагрузку.

Но ряд перевозчиков не желает дожидаться сухой дороги. Особенно этим грешат наши нефтяники и лесоперевозчики, из года в год «убивающие» весной своим тяжёлым транспортом сельские дороги, оставляя сотни жителей отдалённых селений без транспортной связи.

Дороги тоже стареют

Чем старее дорога, тем больше она подвержена образованию пучин. Постоянное воздействие проезжающих автомобилей постепенно разрушает структуру основания дороги, что, в свою очередь, нарушает механизм водоотведения от дорожного полотна. Увеличившиеся транспортный поток и масса перевозимых грузов только ускоряет процессы разрушения основания дороги. Большая часть транспортных артерий, построенная ещё при советской власти и не рассчитанная на сегодняшнюю нагрузку, физически и морально устарела. Толщина слоёв основания  рассчитывалась под совсем иной объём транспорта и грузоперевозок.

Поэтому наши дороги так стремительно разрушаются. Основание не выдерживает, и новые слои асфальтобетона на нём – лишь косметический ремонт, который только оттягивает неизбежное. Наши дороги нуждаются в капитальной перестройке под сегодняшние транспортные реалии.