Изыскания и проектирование автомобильных дорог
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Автомобильные дороги
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 616
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-0709-0
Артикул: 766689.01.99
Изложены основные теории транспортных потоков и приведены методики расчета движения автомобилей. Особое внимание уделено вопросам проектирования плана, продольного и поперечных профилей автомобильных дорог, а также расчетам дорожных одежд. Рассмотрены вопросы проектирования сооружений дорожного водоотвода, малых водопропускных сооружений, а также основы проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог. Описано ландшафтное проектирование, приведены особенности проектирования автомагистралей, дорог в сложных природных условиях, их обустройства и технических изысканий. Для студентов автомобильно-дорожных специальностей и факультетов высших учебных заведений. Может быть использовано инженерно-техническими работниками дорожных организаций и предприятий.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 23.03.01: Технология транспортных процессов
- ВО - Специалитет
- 23.05.06: Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
П. В. ШВЕДОВСКИЙ, Д. Н. КЛЕБАНЮК ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2021
УДК 625.72(075.8) ББК 39.311Я73 Ш34 Резензенты: канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой автомобильных дорог Белорусско-Российского университета транспорта С. Н. Березовский; канд. техн. наук, директор государственного учреждения «БелдорНИИ» В. К. Шумчик Шведовский, П. В. Ш34 Изыскания и проектирование автомобильных дорог : учебное посо бие / П. В. Шведовский, Д. Н. Клебанюк. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 616 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-0709-0 Изложены основные теории транспортных потоков и приведены методики расчета движения автомобилей. Особое внимание уделено вопросам проектирования плана, продольного и поперечных профилей автомобильных дорог, а также расчетам дорожных одежд. Рассмотрены вопросы проектирования сооружений дорожного водоотвода, малых водопропускных сооружений, а также основы проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог. Описано ландшафтное проектирование, приведены особенности проектирования автомагистралей, дорог в сложных природных условиях, их обустройства и технических изысканий. Для студентов автомобильно-дорожных специальностей и факультетов высших учебных заведений. Может быть использовано инженерно-техническими работниками дорожных организаций и предприятий. УДК 625.72(075.8) ББК 39.311Я73 ISBN 978-5-9729-0709-0 © Шведовский П. В., Клебанюк Д. Н., 2021 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ......................................................10 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ....................12 1.1. Развитие транспорта и техники дорожного строительства....12 1.2. Роль автомобильных дорог в транспортной системе народного хозяйства и задачи дорожного строительства...........................20 1.3. Состояние автомобильных дорог и основы дорожной политики.22 2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ.........................................25 2.1. Элементы автомобильной дороги............................25 2.2. Техническая классификация автомобильных дорог............28 3. ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПО ДОРОГАМ ................................................35 3.1. Характеристика движения по автомобильной дороге..........35 3.2. Сопротивление движению автомобиля........................38 3.3. Основные динамические характеристики автомобиля..........43 3.4. Сцепление шин с поверхностью дороги и аквапланирование...46 3.5. Особенности движения автомобиля по криволинейному продольному профилю....................................................52 3.6. Особенности торможения автомобиля........................54 3.7. Особенности тяговых расчетов автопоездов.................58 3.8. Влияние дорожных условий на расход топлива и износ шин...59 4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ ........................61 4.1. Характеристики режимов движения потоков автомобилей......61 4.2. Основные теории транспортных потоков.....................65 4.3. Расчет пропускной способности дороги.....................66 4.4. Загрузка дорог движением и пропускная способность полосы движения...................................................71 4.5. Технические условия на проектирование....................73 5. ЭЛЕМЕНТЫ ПЛАНА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ. ВИДИМОСТЬ ДОРОГИ В ПЛАНЕ...................................74 5.1. Элементы плана дороги....................................74 5.2. Особенности движения автомобиля по кривым................75 5.3. Особенности назначения радиусов кривых в плане...........80 5.4. Особенности проектирования переходных кривых.............82 5.5. Расчеты видимости на дорогах.............................85 5.6. Проверки обеспечения видимости на кривых в плане.........87
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ В ПЛАНЕ......................89 6.1. Выбор направления трассы....................................89 6.2. Влияние местных условий на выбор направления трассы.........92 6.3. Особенности учета снегозаносимости при проложении трассы....95 6.4. Проложение трассы на склонах, вблизи населенных пунктов и пересечении водотоков.........................................97 6.5. Обеспечение пространственной плавности трассы...................101 7. ОСНОВЫ ЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ............................................103 7.1. Основные принципы ландшафтного проектирования..............103 7.2. Восприятие водителями дорожных условий и безопасность движения..109 7.3. Оптическое трассирование дорог.............................113 7.4. Особенности трассирования дорог в характерных ландшафтах...119 7.4.1. Согласование элементов трассы с ландшафтом...........119 7.4.2. Согласование земляного полотна с ландшафтом..........120 7.4.3. Трассирование в равнинной местности..................124 7.4.4. Трассирование в холмистой местности..................130 7.4.5. Трассирование в горной местности.....................135 7.5. Особенности сочетания элементов в плане и профиле и оценки пространственной плавности дорог......................137 7.5.1. Геометрия пространственной трассы дороги и обеспечение ее зрительной плавности.......................................137 7.5.2. Общие правила плавного сочетания элементов дорог в плане и профиле..................................................142 7.5.3. Оценка пространственной плавности дороги.............143 7.5.4. Общие принципы обеспечения пространственной плавности трассы и увязки ее с ландшафтом...................................147 7.6. Последовательность ландшафтного проектирования.............148 8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ............................................153 8.1. Элементы продольного профиля дороги........................153 8.2. Нормирование продольных уклонов............................156 8.3. Вертикальные кривые........................................157 8.4. Нанесение проектной линии..................................160 8.5. Последовательность проектирования продольного профиля......161 8.6. Назначение контрольных точек и руководящих рабочих отметок.163 8.7. Определение объемов земляных работ и дальности перевозки грунта.167 9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ............................................172 9.1. Элементы поперечного профиля дороги........................172 9.2. Основные параметры элементов поперечного профиля...........177
9.3. Проектирование виражей.....................................178 9.4. Расчет ширины проезжей части и обочин......................182 9.5. Уширение проезжей части дороги на кривых...................184 9.6. Параметры поперечных профилей дополнительных и переходно-скоростных полос....................................186 9.7. Полоса отвода..............................................187 10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА...........................190 10.1. Общие требования..........................................190 10.2. Поддерживающие и защитные устройства и конструкции........194 10.3. Требования к грунтам для дорожного строительства..........195 10.4. Требования к плотности и влажности грунтов................197 10.5. Дорожно-климатическое районирование.......................199 10.6. Водно-тепловой режим земляного полотна и способы его регулирования....................................204 10.7. Оценка устойчивости земляного полотна.....................214 10.8. Общие принципы проектирования земляного полотна на слабых грунтах..............................................215 10.9. Динамический расчет земляного полотна.....................216 10.10. Мероприятия по обеспечению стабильности и устойчивости насыпей на слабых грунтах.......................220 11. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ, ПРИМЫКАНИЙ И ТРАНСПОРТНЫХ РАЗВЯЗОК.........................................225 11.1. Классификация узлов автомобильных дорог...................225 11.2. Пересечения и примыкания дорог в одном уровне.............230 11.3. Назначение норм на проектирование пересечений и примыканий транспортных развязок..........................................240 11.4. Анализ типичных пересечений в разных уровнях..............244 11.4.1. Транспортные развязки, имеющие в основе элементы клеверного листа...........................................244 11.4.2. Транспортные развязки, имеющие в основе элементы кольца......................................................247 11.4.3. Транспортные развязки с параллельным расположением право- и левоповоротных съездов.............................252 11.4.4. Транспортные развязки, на которых пересекающиеся дороги разделяются на отдельные ветви..............................254 11.4.5. Особенности примыканий и разветвлений автомобильных дорог.........................................259 11.5. Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами и инженерными коммуникациями...................................269 11.6. Установление расчетной скорости на транспортных развязках.271 11.7. Установление основных геометрических элементов транспортных развязок.......................................................274
11.7.1. Установление поперечного уклона проезжей части на съездах транспортных развязок...........................274 11.7.2. Определение расчетного расстояния видимости в плане для съездов................................................276 11.7.3. Определение расчетного расстояния видимости в зоне выхода со съезда на основную дорогу................279 11.7.4. Определение расчетного расстояния боковой видимости и видимости в продольном профиле..........................280 11.7.5. Установление радиусов вертикальных кривых на съездах и разности отметок бровок земполотна пересекающихся дорог..282 11.8. Особенности проектирования транспортных развязок на городских автомобильных магистралях.......................285 12. СООРУЖЕНИЯ ДОРОЖНОГО ВОДООТВОДА.........................289 12.1. Система дорожного водоотвода...........................289 12.2. Общие правила проектирования поверхностного водоотвода.290 12.3. Сооружения поверхностного водоотвода...................291 12.4. Расчеты дорожных канав и кюветов.......................298 12.5. Система отвода подземных вод и ее расчет...............299 13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ...................................................308 13.1. Общие положения........................................308 13.2. Определение расчетных расходов.........................315 13.3. Расчет отверстий труб..................................317 13.4. Расчет отверстий малых мостов и определение высоты сооружений.319 13.5. Косогорные сооружения поверхностного водоотвода........322 13.6. Режимы протекания потоков за малыми водопропускными сооружениями.................................323 14. КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД...............................................326 14.1. Конструкции дорожных одежд.............................326 14.2. Виды покрытий..........................................328 14.3. Классификация дорожных одежд...........................331 14.4. Особенности конструирования дорожных одежд и выбора материалов для них..................................334 15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД.................350 15.1. Нагрузки на дорожную одежду............................350 15.2. Прочность нежестких дорожных одежд.....................352 15.3. Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу.359 15.4. Расчет на сдвигоустойчивость грунтов земляного полотна и неукрепленных материалов конструктивных слоев дорожных одежд....364
15.5. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при растяжении при изгибе.............368 15.6. Расчет сдвигоустойчивости асфальтобетонных слоев дорожной одежды для дорог с движением группы расчетной нагрузки Аз......372 15.7. Расчет устойчивости асфальтобетонных слоев к совместному воздействию транспортной нагрузки и природно-климатических факторов........................373 15.8. Проектирование осушения дорожных одежд......................376 15.9. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды..........379 15.10. Проектирование усиления дорожных одежд.................380 15.11. Методы расчета дорожных одежд, используемые за рубежом.....394 16. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД.........................................395 16.1. Назначение и классификация жестких одежд....................395 16.2. Общие требования к жестким дорожным одеждам.............396 16.3. Конструирование жестких дорожных одежд..................399 16.4. Основные положения расчета жестких дорожных одежд.......404 16.5. Основные критерии расчета жестких дорожных одежд........407 17. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ I КАТЕГОРИИ.................410 17.1. Общие сведения..........................................410 17.2. Классификация автомагистралей и особенности их эксплуатации.413 17.3. Пропускная способность и особенности движения по дрогам категории I.........................................416 17.4. Особенности назначения технических нормативов...........422 17.5. Особенности трассирования дорог категории I.............437 17.6. Особенности конструирования земляного полотна и дорожных одежд..............................................438 17.7. Особенности проектирования улично-дорожной сети городов и населенных пунктов...........................................445 18. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБУСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ..........................................................454 18.1. Общие сведения..........................................454 18.2. Дорожные знаки..........................................454 18.3. Дорожная разметка.......................................458 18.4. Направляющие устройства.................................460 18.5. Дорожные ограждения.....................................466 18.6. Островки безопасности, искусственные неровности и противоослепляющие экраны.....................................480 18.7. Освещение автомобильных дорог...........................483 18.8. Составление схемы обстановки дороги.....................485
19. ОБСЛУЖИВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ.............................488 19.1. Общие сведения.............................................488 19.2. Проектирование автобусных остановок........................488 19.3. Проектирование площадок отдыха.............................493 19.4. Проектирование размещения автозаправочных станций (АЗС) и станций технического обслуживания (СТО)........................495 19.5. Велосипедные и пешеходные дорожки, тротуары................496 19.6. Организация связи..........................................498 20. ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА....................................................499 20.1. Общие сведения.............................................499 20.2. Инженерно-геодезические изыскания..........................501 20.2.1. Состав изысканий.....................................501 20.2.2. Состав и объем инженерно-геодезических изысканий для различных стадий проектирования...........................502 20.2.3. Инженерно-геодезические изыскания в районах развития опасных природных и техногенных процессов.....................506 20.2.4. Камеральная обработка материалов инженерно-геодезических изысканий и составление отчета...............................509 20.3. Инженерно-геологические изыскания..........................511 20.3.1. Общие сведения.......................................511 20.3.2. Особенности изысканий для обоснования инвестирования в строительство дорог........................................516 20.3.3. Особенности изысканий для разработки архитектурного и строительного проектов......................................518 20.3.4. Особенности изысканий в районах распространения специфических грунтов.........................................520 20.3.5. Изыскания в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов..........................526 20.4. Особенности инженерных изысканий при реконструкции дорог...529 20.4.1. Общие сведения.......................................529 20.4.2. Особенности изысканий при проектировании дорог по существующей трассе.......................................531 20.4.3. Особенности инженерно-гидрометеорологических и инженерногидрологических изысканий проектов автомобильных дорог.......533 20.4.4. Особенности инженерно-гидрографических и гидроморфометрических изысканий..............................536 20.4.5. Особенности инженерно-геоэкологических изысканий.....538 20.5. Экономические изыскания....................................541 20.5.1. Особенности изысканий................................541 20.5.2. Разработка обоснования инвестирования в развитие автомобильных дорог...............................544
20.6. Особенности современной технологии изысканий автомобильных дорог.......................................547 21. ОСОБЕННОСТИ УЧЕТА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ.....................550 21.1. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду.550 21.1.1. Загрязнение атмосферного воздуха....................550 21.1.2. Шумовое загрязнение.................................552 21.1.3. Эрозия грунтовых поверхностей.......................553 21.1.4. Загрязнение воды и почвы............................554 21.2. Меры по нейтрализации негативных воздействий автомобильных дорог на окружающую среду....................554 21.3. Экологический мониторинг и принципы его построения........561 22. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ..........................564 22.1. Общие сведения............................................564 22.2. Состав и содержание проектной документации................566 23. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ........................................577 23.1. Общая характеристика систем автоматизированного проектирования транспортных коммуникаций..................................577 24. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ЗА РУБЕЖОМ.............................584 24.1. Особенности транспортного планирования....................584 24.2. Основные принципы трассирования автомобильных дорог.......585 24.3. Особенности изысканий при трассировании...................588 24.4. Особенности расчетов пропускной способности и скорости движения ....591 24.5. Особенности проектирования нежестких дорожных одежд.......594 24.6. Предложения европейских специалистов по оптимизации технических нормативов автомобильных дорог для России и Белоруссии....597 24.7. Приоритетные направления инноваций в проектировании автомобильных дорог.......................................597 ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................600 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................601 ГЛОССАРИЙ.......................................................602
ВВЕДЕНИЕ Автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные объекты, обеспечивающие возможность безопасного движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Современные автомобильные дороги обслуживают массовые грузовые и пассажирские перевозки и являются как местом повседневной работы водителей, так и сферой обслуживания пассажиров и туристов. Поэтому к ним предъявляются высокие архитектурно-эстетические требования. При этом строительство дорог должно сопровождаться созданием большого комплекса предприятий, предназначенных для обслуживания водителей и пассажиров (мотели, гостиницы, кемпинги, кафе, рестораны), а также автомобилей (автозаправочные станции (АЗС), станции технического обслуживания (СТО), автомойки и т. п.). Дороги подвержены активному воздействию множества природных факторов и процессов (промерзание и оттаивание, увлажнение и иссушение и т. п.), а также динамических нагрузок от движущегося транспорта. В связи с этим основным требованием, предъявляемым к современным автомобильным дорогам, является обеспечение: - возможности движения потоков транспортных средств с высокими скоростями; - условий, которые обеспечивают безопасность автомобильного движения; - условий, при которых транспортные средства могут реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя; - всей необходимой информации водителям о дорожных условиях с учетом их психофизиологических особенностей восприятия; - комплекса услуг для обслуживания как водителей и пассажиров, так и транспортных средств. При этом дорожная одежда в течение всего года должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении транспортных средств, быть ровной и нескользкой, устойчивой к активному воздействию многочисленных природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с придорожной полосы и т. п.). В данном учебном пособии описываются методы, пути и особенности выполнения всех требований, предъявляемых к автомобильным дорогам, при оптимизации всех процессов изыскания, проектирования, строительства, эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог, с учетом действующих нормативнотехнических документов. Пособие является переработанным и дополненным изданием учебного пособия В. В. Лукша и П. В. Шведовского «Проектирование автомобильных дорог» в трех частях (2004-2005 гг.). Оно также базируется на учебниках
В. Ф. Бабкова и О. В. Андреева «Проектирование автомобильных дорог» в двух частях (1987 г.), Г. А. Федотова и П. И. Поспенева «Изыскания и проектирование автомобильных дорог» в двух частях (2009 г.) и учебном пособии П. В. Шведовского, В. В. Лукши, Н. В. Чумичевой «Изыскания и проектирование автомобильных дорог» в двух частях (2016 г.). Разделы 3, 5, 17 написаны совместно с к. т. н. В. В. Лукша, 4 и 15 - с инженером Н. В. Чумичевой, 1 и 21 - с инженерами Н. А. Горох и Д. С. Козловским. Авторы с благодарностью примут все замечания и в последующем учтут их при повторных изданиях учебного пособия.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ 1.1. Развитие транспорта и техники дорожного строительства Техника строительства автомобильных дорог имеет многовековую историю. Конструкции дорог и методы их возведения претерпевали значительные изменения на разных этапах развития человеческого общества, совершенствуясь по мере развития производительных сил и изменения производственных отношений, а также накопления опыта и знаний в смежных отраслях техники. При этом на первых этапах техника дорожного строительства опиралась на опережавшую ее технику строительства зданий. Дороги, как и другие пути сообщения, всегда являлись важным элементом в жизни общества. Отношение к ним менялось в зависимости от потребностей и направления перевозок, требований к их регулярности и бесперебойности. Их несоответствие всегда вызывало прекращение или развертывание дорожного строительства. И сегодня дороги являются одним из наиболее важных элементов инфраструктуры современного государства. От степени развития дорожной сети напрямую зависит экономическое процветание и обороноспособность страны. Требования к дорогам последовательно определяли: гонец со срочным донесением; купец с вьюком товаров на спине лошади; отряды воинов и вооруженных всадников; боевая колесница; груженая четырехколесная телега; автомобиль. Зарождение дорог относится к раннему периоду существования человеческого общества, когда люди стали избирать наиболее удобные и кратчайшие направления, прокладывая по ним пешеходные тропы. От переправы через водотоки по поваленным ветром деревьям постепенно перешли к сознательному устройству переходов из срубленных деревьев. Приручение животных и перевозка грузов на них предъявили первые требования к пути - обеспечение необходимых для прохода животных ширины тропы и высоты свободного пространства над ней. На заболоченных низинах начали укладывать настилы из хвороста и жердей, делать наброски камней на подходах к бродам (прототипы современных дорожных одежд). Появление примерно за 4-5 тыс. лет до нашей эры колеса явилось крупнейшим достижением техники и намного ускорило развитие транспорта, предъявив одновременно новые требования к пути. Возможность перевозить на колесных повозках тяжелые грузы, заставила обращать большее внимание на выбор направления дороги, избегать крутых подъемов, обходить заболоченные места, сыпучие пески и другие участки с большим сопротивлением движению.
Дороги как средство регулярных сообщений и перевозки грунтов на дальние расстояния возникли в рабовладельческих государствах древнего мира - Ассирии, Вавилоне, Персии, Римской империи. Первые дороги с твердыми покрытиями из каменных плит возникли на городских улицах, по которым происходили торжественные религиозные шествия (рис. 1). Рис. 1. Строительство (а) и поперечный профиль (б) дороги к храму в Вавилоне (VI в. до н. э.): 1 — суглинистый грунт; 2 — три слоя кирпича на асфальтовой мастике; 3 — известняковые плит; 4 — тротуар из плит известняка; 5 — стены высотой 7 м, покрытые мозаичными картинами Особенно высокий уровень техники дорожного строительства был достигнут в Римской империи. Сеть военных римских дорог достигала 90 тыс. км, а общая протяженность дорожной сети - более 150 тыс. км. Основные римские дороги имели прочные каменные покрытия из гравия, булыжного и тесаного камня, на которые иногда расходовали больше каменных материалов, чем на современные автомобильные магистрали (рис. 2). Через многие реки были построены большие каменные арочные мосты.
Римские дороги прокладывали, как правило, по кратчайшему направлению, мало считаясь с естественными препятствиями, допуская на них крутые подъемы, поскольку грузы в основном перемещались вьюками. Из-за несовершенства повозок и упряжи дороги строили длинными и прямыми, в 2 раза увеличивая их ширину на крутых поворотах. Ради сохранения прямолинейности дороги иногда прокладывали в глубоких выемках, а вблизи от Неаполя был пробит туннель длиной около 1300 м. На магистральных дорогах была развернута служба перевозки государственных служащих, гонцов и важнейших грузов. Для этого через 10-15 км были построены станции, на которых имелись сменные лошади. б ) Рис. 2. Строительство (а) и конструкция одежды (б) на участке Фламиниевой дороги (220 г. до н. э.): 1 — базальтовые плиты; 2 — слой гравия 15 см; 3 — щебень 15 см; 4 — сцементированный гравий 25 см; 5 — бордюрные камни высотой 45 см; 6 — булыжник; 7 — канава Натуральное хозяйство эпохи феодализма не нуждалось в очень дальних перевозках и не имело материальной базы для строительства дорог. Поэтому
строительство дорог возобновилось только с развитием промышленности на последних этапах существования феодально-крепостнического общества, когда возникла потребность в расширении рынков сбыта и в путях для подвоза сырья. Требования к транспорту существенно возросли в связи со значительными объемами перевозок угля и сырья, необходимых для развивающейся промышленности. В целях улучшения условий перевозок снова начали строить дороги с твердыми покрытиями. Поэтому конец XVIII и начало XIX вв. во всех странах характеризовались интенсивным дорожным строительством. Однако к середине XIX века развитие транспорта во всех странах мира пошло по пути интенсивного строительства железных дорог, надолго оттеснивших дороги для конного транспорта на второстепенную роль подъездных путей к железнодорожным станциям и водным пристаням. Темпы строительства дорог с твердыми одеждами, которые в то время называли «обыкновенными дорогами» или «шоссейными дорогами», были значительно ниже темпов железнодорожного строительства. Однако даже при малом объеме дорожного строительства его техника в XIX столетии непрерывно совершенствовалась. От первых щебеночных одежд Мак-Адама, из щебня одинаковой крупности, постепенно перешли к щебеночным покрытиям, последовательно расклиниваемым более мелким щебнем (кли-нец и высевки), рассыпаемым на поверхность при укатке. Выработанный к середине прошлого столетия тип щебеночных дорожных одежд вполне удовлетворял требованиям конного движения. Трудоемкость дробления щебня, недостаточное количество техники и необходимость в тщательном уходе за щебеночными покрытиями в процессе эксплуатации способствовали широкому распространению мостовых из крупного камня и щебеночных покрытий на основаниях из крупных камней, поставленных на песок большей стороной - пакеляжа. Несмотря на низкие транспортные качества мостовых - малую ровность, из-за которой движение повозок с колесами, имевшими железные шины, сопровождалось ударами и тряской, они имели широкое распространение из-за неприхотливости и длительного срока службы. Развитие железнодорожного строительства не смогло полностью разрешить транспортную проблему. Существовал разрыв между высокой стоимостью перевозки грузов к железнодорожным станциям и пристаням и сравнительно низкими грузовыми тарифами на железнодорожном транспорте. Поворотным моментом в технике безрельсового транспорта явилось появление автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Рассматривавшиеся вначале как предмет роскоши и спорта автомобили вскоре стали средством массовых грузовых и пассажирских перевозок с высокими скоростями. Появление автомобилей вновь повысило значение шоссейных дорог как самостоятельного вида путей сообщения. Это стало особенно ясным в первую мировую войну, когда автомобильный транспорт на западном фронте неоднократно использовался для быстрой переброски войск.
Автомобилизация большинства стран предъявила свои требования к дорогам. В первую очередь появление автомобилей отразилось на работе дорожных покрытий. Касательные усилия на ведущих колесах автомобилей нарушали относительно слабую заклинку между щебенками и вызывали быстрый износ щебеночных покрытий. Завихрения воздуха поднимали облака пыли за быстро едущими автомобилями, делая поездки неприятными. Попытки борьбы с пылью путем поливки водой были малоэффективны. В поисках более надежных способов обеспыливания начали прибегать к поливке нефтью или промежуточным продуктом ее перегонки - гудроном. Выяснилось, что наряду с обеспыливанием, впитывающиеся в дорогу материалы, обладающие вяжущими свойствами, придают дороге связность и устойчивость против разрушающих воздействий шин. Это и обусловило разработку ряда типов дорожных одежд из щебня, связанного органическими вяжущими материалами нефтяного происхождения, называемых теперь усовершенствованными покрытиями. Дороги этого периода назывались автогужевыми, так как пока автомобильное движение было еще относительно невелико, дорогами одновременно пользовался и конный транспорт. Интересы автомобилей учитывались лишь некоторым приспособлением элементов плана и профиля дорог к требованиям движения автомобилей, в первую очередь устранением резких переломов в продольном профиле и увеличением радиусов кривых в плане. Совершенствование конструкций автомобилей диктовало необходимость улучшения дорог, которое, в свою очередь, способствовало дальнейшему совершенствованию автомобилей. Помехи, создаваемые для автомобильного движения конным транспортом, привели к тому, что в середине 20-х годов, наряду с продолжением строительства автогужевых дорог, было начато строительство специализированных дорог, предназначенных только для автомобильных перевозок. Впервые они были построены в 1925 г. в Италии, поэтому «автострада» в переводе с итальянского означает «дорога для автомобилей». В отличие от Западно-Европейских стран, возникших на месте одной из величайших древних цивилизаций - Древнего Рима и унаследовавших от неё превосходную, для своего времени, дорожную систему, Российская цивилизация, являясь периферийной, возникла на богатой, но неосвоенной, зачастую труднопроходимой территории, что также объясняет особенности развития её транспортной системы. В виду того, что большую часть территории Древней Руси занимали непроходимые леса, роль дорог выполняли реки. Так все русские города и большая часть сёл располагались по берегам рек. Летом по рекам плавали, зимой ездили на санях. Первое упоминание о дорожных работах относится к 1015 году. Согласно «Повести временных лет», киевский князь Владимир, собираясь в поход на своего сына Ярослава, княжившего в Новгороде, приказал своим слугам: «Теребите пути и мосты мостите». В XI веке власть попыталась законодательно определить статус «мостни-ков» - мастеров по строительству и ремонту мостов и мостовых.
При Иване Грозном, в 1555 году, был создан единый орган управления дорожным делом - Ямская изба. Началом полноценного дорожного строительства в России можно считать 1722 г., когда 1 июня был издан сенатский указ о постройке дороги, связывающей Петербург с Москвой. Дорогу строили как грунтовую. В указе от 20 мая 1723 г. говорилось: «... А в болотных местах класть фашины и между ими насыпать землею слоями до тех мест, как вышиною будет с натуральною землею ровно и потом мостить, не подкладывая под испод бревен и сверх того мосту насыпать по небольшому земли». Примитивная технология строительства не приводила в суровых климатических условиях северо-запада европейской части России к получению удовлетворительных для проезда дорог. Низкое качество грунтовых и укрепленных деревом дорог привело к тому, что руководители дорожным строительством начали по своей инициативе мостить отдельные участки дороги камнем. В декабре того же года Сенат принял решение, что «в нужных местах и где камня довольно есть, из помянутых дорог одну половину, в рассуждении прочности и сбережения лесов, мостить камнем по такому грунту, чтоб камень скоро не опадал и не делалось лощин и не повреждалась бы дорога.». С этого времени в России была принята твердая установка на постройку на магистральных дорогах каменных дорожных одежд. Развитие в России торговли и промышленности требовало содержания дорог в исправном состоянии (рис. 3). Екатерина II уже в начале своего правления решила придать дорожному делу характер важной государственной задачи. Начиная с 1786 г. была утверждена как обязательная конструкция дорожной одежды капитана Баранова для дорог с проезжей частью. Покрытие было двухслойным. Нижний слой состоял из щебня размером «малого куриного яйца», а верхний толщиной 2-4 дюйма - из прочного каменного материала, который при постройке надо было «уколотить поплотнее ручными бабами и выровнять катками, железными и каменными». При укатке рекомендовалось употреблять «катки сначала незначительного веса, но увеличивать по мере укатки вес оных». При этом «польза от катка могла только тогда быть, коль скоро тяжесть его постепенно доходила до 300 пудов нагрузкой в ящик камня». После 1860 г. объем дорожного строительства в России начал сокращаться. Это напрямую связано с активным развитием железнодорожного транспорта. Если до 1861 г. в среднем строилось по 230 км дорог с твердыми покрытиями в год, что само по себе было крайне мало по сравнению с потребностью, то в последующие двадцать лет объем строительства снизился до 25-30 км в год. Ситуация начала меняться лишь после 1890 г., когда в связи с развертыванием строительства стратегических дорог в западных губерниях, объём строительства снова возрос до 300-350 км. Быстрое развитие промышленности страны на рубеже XIX-XX веков, а также появление первых автомобилей на российских дорогах, способствовали изменению отношения правительства к состоянию дорожной сети.