Зима с привкусом соли

Как обеспечить безопасное и бесперебойное движение автотранспортных средств при сложных погодных условиях.

Нынешняя зима богата на погодные сюрпризы: даже в регионах Сибири и Крайнего Севера, где в декабре обычно устанавливаются стабильные трескучие морозы, сейчас столбик термометра совершает неожиданные скачки то вниз, то вверх. Метеорологи в растерянности и уже не решаются делать долгосрочные прогнозы. В условиях климатической турбулентности до предела осложнилась работа дорожных служб. Перепады температур пагубно сказываются на состоянии дорожного полотна. Выпавший снег подтаивает, превращая асфальт в настоящий каток. Обледеневшая проезжая часть многократно увеличивает опасность аварий, в которых гибнут люди. Кроме того, в местах ДТП образуются пробки, что парализует движение на трассах.

Дорого и малоэффективно

Очевидно: без использования противогололедных реагентов на автодорогах зимой никак не обойтись. Но бездумное их применение, особенно на улично–дорожной сети городов, чревато другими негативными последствиями, связанными с экологической безопасностью людей. Это учитывают специалисты, подбирая состав реагента для каждой местности, населенного пункта индивидуально, в зависимости от климата, инфраструктуры и экологической обстановки.
Как рассказала руководитель аппарата Национальной ассоциации зимнего содержания дорог Анна Климентова, специалисты этой организации изучают международный опыт по уборке снега, сами проводят испытания различных материалов вместе с представителями отраслевых научно–исследовательских институтов, экологами и экспертами, чтобы найти эффективные решения для борьбы со снегом и льдом, в том числе на поверхности дорог.
 Созданный инструментарий позволяет оценить экономическую эффективность различных технологий зимнего содержания автодорог для каждого отдельно взятого города с учетом его климатических, ландшафтных и иных особенностей и разработать индивидуальную технологию, обеспечивающую оптимальные затраты на содержание.
Требования к уровню содержания дорог в России, которые определяет ГОСТ Р 50597–2017, такие же высокие, как и за рубежом. Это продиктовано растущей интенсивностью движения и увеличивающимися скоростями. Чтобы снизить аварийность, покрытия дорог круглосуточно должны быть чистыми от снега и льда. Как правило, на это в странах со схожим климатом отводится от 2 до 3 часов. Чтобы держать такой высокий стандарт, там так же, как и у нас, применяют реагенты.
Еще совсем недавно в России были распространены только два основных типа противогололедных реагентов – жидкие и твердые. Минус первых – в жестких температурных ограничениях по использованию (плавят лед до минус 5–7°C). Вторых – в больших потерях при распределении по дорожному полотну. Впрочем, для жидких реагентов этот недостаток тоже характерен: на спусках или в снегопад их использовать и вовсе нельзя.
При распределении твердых противогололедных материалов (песка или разных видов солей) наблюдаются значительные потери за счет уноса их частиц турбулентными потоками автомобилей. Специалисты установили, что в первый час после обработки на дороге со среднеинтенсивным движением остается меньше половины изначального объема смеси. Велики потери и непосредственно при распределении. Из–за отскока гранул твердых реагентов часть из них вылетает на обочину, другая часть – на соседние полосы. В итоге до 30–40% противогололедных материалов покидают зоны заданного распределения. А это экономические потери для подрядчика. В связи с этим во многих странах уже довольно давно применяют гибридные средства – двухфазные реагенты. При соприкосновении вещества активизируют свойства друг друга и ускоряют процесс плавления снега и льда.
Использование многокомпонентных противогололедных материалов в зимнем содержании автодорог – основная мировая тенденция сегодняшнего дня. Практика показывает, что смешение нескольких солей позволяет добиться лучших технологических показателей, снизить влияние на окружающую среду и объекты дорожного хозяйства.
Как отмечает Анна Климентова, соотношение между антигололедными средствами и фрикционными материалами в ряде стран доходит до 80–90% в пользу реагентов. За границей песок и щебень на дорогах с интенсивным движением не используют вовсе. В России масштабный переход на современные технологии зимней уборки начался в последние несколько лет. Для обеспечения безопасности движения на использование реагентов вместо песка в первую очередь были переведены федеральные трассы I и II категорий. Эту тенденцию подхватили и города, стремящиеся перенимать передовой опыт в содержании дорог.

Вместо песка – гибридные средства

Тенденция перехода на современные противогололедные реагенты и отказа от песка связана не только с ужесточением требований к уровню содержания дорог зимой. Экономические расчеты показывают, что применение пескосоляных смесей увеличивает совокупную стоимость содержания автодороги за счет высоких сопутствующих расходов.
По словам заместителя директора Центра отраслевых исследований и консалтинга Финансового университета при Правительстве РФ Никиты Осокина, при оценке стоимости зимнего обслуживания объектов дорожного хозяйства не всегда учитываются косвенные расходы. Нормативные объемы посыпки песка в 5–7 раз выше, чем реагентов, а расходы на весеннюю уборку и очистку ливневых канализаций в десятки раз превышают закупочную стоимость фрикционного материала. Кроме того, для уборки городских улиц в отведенные национальным стандартом сроки по технологии с пескосоляными смесями требуется гораздо больший парк техники, чем при технологии с использованием солевых смесей. Выходит дорого, трудозатратно и малоэффективно.
В практике применения двухфазных противогололедных реагентов на улично–дорожной сети неплохо зарекомендовала себя разработка Уральского завода противогололедных материалов. Среди преимуществ подобных материалов – равномерное распределение по дорожному покрытию. При его обработке лишь 7% двухфазных средств оказывается за пределами нужного участка. За 10 минут сухой реагент проникает в толщу льда на 2,8 мм, двухфазный же – на 4,1 мм. Низкий процент выноса гранул на обочину колесами автомобилей позволяет экономить бюджетные средства и снижать солевую нагрузку на почву. Опыт применения таких реагентов есть в Перми и Казани.
А в Твери есть свое ноу–хау. Там придумали способ бороться со льдом на дорогах при помощи… минералки. 11–процентный раствор хлорида натрия, добытый из скважины глубиной 1200 м, разливают по автоцистернам, и им поливают городские улицы. Содержание солей здесь сравнимо с известной минводой «Ессентуки № 17». Но пить эту воду нельзя из–за слишком высокой концентрации примесей. Состав эффективно борется со льдом при температуре до минус 10 градусов. И только если мороз ударит сильнее, применяют твердый реагент.
Переход на инновационные реагенты дает возможность в среднем в 2 раза снизить потребность города в специализированной технике, в 2,5 раза – расходы на горюче–смазочные материалы и содержание автопарка, в 4,5 раза – требуемый тоннаж противогололедных материалов, отмечает Анна Климентова. Снижение затрат на зимнее содержание 1 кв. м может составить до 20%. Таким образом, переход на современные технологии зимней расчистки дорог позволяет значительно повысить эффективность этих работ, качество и скорость, снижает аварийность и травматизм, существенно экономит бюджетные средства.
Кстати, то, как выглядит дорога летом, напрямую зависит от того, чем ее посыпали зимой. На участках, где применяли песок, с завершением зимнего периода автомобилисты страдают от пыли. Особенно актуальна проблема запыленности дорог весной, когда невозможно помыть улицы водой из–за ночных заморозков. Новый подход к борьбе с пылью на трассах в весенний период (применение обеспыливающих составов) был опробован на улицах Новосибирска. Результат: пыли стало меньше.

Снижает затраты АСМО

Рациональному использованию противогололедных реагентов во многом способствует автоматизированная система метеорологического обеспечения (АСМО), действующая на федеральных дорогах. В ее состав входит сеть специализированных дорожных метеостанций и камер видеонаблюдения, дающих возможность использовать детальную информацию о параметрах окружающей среды, транспортной нагрузки и состоянии покрытия на участках дороги в режиме реального времени.
АСМО также включает аналитическую подсистему, позволяющую на основе данных дорожных метеостанций,
метеорологических локаторов, прогнозов Гидрометцентра оценить состояние покрытия дороги и условия проезда по ней в текущий момент времени. Таким образом, формируется прогноз на перспективу, и дорожники получают информацию о неблагоприятных погодных условиях в ближайшие 2–4 часа. Это дает возможность заранее направлять дорожную технику на нужные участки трасс. Использование АСМО снижает прямые затраты на зимнее содержание автодорог, так как на 10–25% уменьшается расход противогололедных и горюче–смазочных материалов, более эффективно используются техника и рабочая сила.
Дорожная техника, занятая на содержании федеральных автодорог, оборудована навигационными системами ГЛОНАСС/GPS и подключена к Единой автоматизированной системе навигационного диспетчерского контроля выполнения госзаказа (программный комплекс «Дортранснавигация»). Нынешней зимой в орбите навигационной системы работают более 10 тыс. единиц различной спецтехники – автогрейдеры, роторные снегоочистители, экскаваторы, погрузчики, бульдозеры и прицепные грейдеры. Данная система не только позволяет в режиме реального времени определять местоположение техники, но и обеспечивает эффективный контроль за работой специального транспорта и механизмов дорожно–эксплуатационных предприятий, выполняющих работы по содержанию федеральных автодорог.

Спор вокруг шипов

Каждый год с наступлением зимы оживляются споры сторонников шипованных и фрикционных шин. Одна из сторон предъявляет весомый аргумент о чрезмерном износе асфальта от резины с «гвоздями». Действительно, исследования, проведенные в странах Евросоюза и в США, доказывают, что использование шипованных шин ускоряет износ верхнего слоя как минимум на треть. Конечно, нельзя напрямую проецировать этот результат на российские трассы, ибо климат, технологии укладки слоев дорожной одежды и сами материалы за рубежом и у нас отличаются. Тем не менее, утверждают эксперты, основной итог активного использования водителями шипованных шин – образование колейности.
Что же делать? Запретить использование шипованных шин, как это сделали в большинстве стран Евросоюза? Но если изучить вопрос более вдумчиво, то становится ясно, что ограничение на шипы действует в странах со сравнительно мягкими зимами, где даже фрикционные покрышки используют не те, что в России. Состав их резины рассчитан на взаимодействие с влажным или холодным асфальтом, а не со снегом и наледью. В горах же разрешено (а иногда и обязательно) использовать цепи противоскольжения. Ну а в странах Скандинавии на шипы ограничений нет. С российским разнообразием климатических зон запрещать резину с «гвоздями» было бы неразумно.
Большая часть территории России находится в суровых климатических условиях. В некоторых регионах снег выпадает уже в сентябре и лежит до июня. Поэтому вопрос обеспечения безопасности и комфортности передвижения по автодорогам зимой для России стратегически важен. И даже в Москве, где с очисткой и содержанием улично–дорожной сети все в порядке, немалая часть водителей отдает предпочтение шипованным шинам.
Оно и понятно: на скользких зимних дорогах шипы сокращают тормозной путь, улучшают устойчивость и управляемость автомобиля, плюс к тому – шипы позволяют исключить ситуации пробуксовки колес. Преимущества шин с шипами особенно проявляются на дорогах с мокрым льдом и на заснеженных трассах с постоянным движением.
В то же время эксперты выяснили, что автодороги, в особенности те, где разрешенная скорость составляет более 70 км в час, получают 90% ущерба в зимний период. По этой причине на ремонт трасс приходится выделять колоссальные суммы из бюджета. Этот весомый аргумент привели специалисты Госкомпании «Автодор», предложив уменьшить период эксплуатации шипованных шин и ввести штрафы за несоблюдение этого условия.
Предложение госкомпании понятно: шипы на автомобилях действительно разрушают автомагистрали, что, соответственно, приводит к ущербу. Однако, по мнению автоэкспертов, основная часть дорог на территории России имеет совсем другое качество, и без шипов по ним ездить небезопасно. Не стоит также забывать и о разных климатических зонах страны. В одной шипованная резина может не понадобиться, а в другой автовладелец не сможет ездить безопасно без шипов.
Другое дело, что шипованные шины должны соответствовать нормативам по предельному износу, который они оказывают на асфальт. Для этого есть два подхода. Первый – ограничение по количеству шипов. Для каждого размера покрышки установлено предельное количество шипов, которое заведомо не нанесет критического вреда: не больше 50 штук на погонный метр окружности. Второй подход разрешает поставить и больше, но тогда придется пройти серию «прокатов» через референсную пластину. Если разница в ее массе до и после испытаний уложится в допустимые пределы, резину допустят на рынок хоть с 200–300 «гвоздями».

Зимникам – ГОСТ

Затяжная зима – большое испытание для северных регионов страны. В некоторые из них в период холодов доставить товары первой необходимости, топливо и производственные грузы можно только по зимнику. Методика строительства таких временных транспортных коммуникаций отработана дорожниками много десятилетий назад. В канун зимы специалисты исследуют предполагаемый маршрут прохождения дороги, с помощью высокопроходимой техники выравнивают ее поверхность и там, где необходимо, отсыпают грунт. Используют для этих целей только местные материалы, которые хорошо держат дорогу, не плывут и выдерживают перепады температур.
После укатки грунта вперемешку с первым снегом на ровных участках используют технологию наморозки воды с песчано–гравийной смесью. Затем трассу заливают водой. Полученное покрытие обладает немалой прочностью и при повреждении может быть легко восстановлено в течение зимы. Работы по прокладке зимника, включающие строительство переправ и оградительных сооружений от наледей, обычно завершаются к декабрю. По словам опытных дорожников, качество трассы, действующей только в холодное время, в значительной степени зависит от работы бульдозериста на начальном этапе.
Летом 2019 года РОСДОРНИИ по контракту с Росавтодором разработал проект нового госстандарта, касающегося прокладки автозимников и ледовых переправ. Документ прошел общественное обсуждение, в разработке участвовали ГИБДД, Ассоциация «РАДОР», управление автодорог Якутии и ряд других организаций. Утверждение окончательной редакции ГОСТа планируется в середине 2020 года.
Временные зимники и ледовые переправы активно применяются на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, особенно в тех местах, где отсутствует другая дорожная сеть. Общая их протяженность – более 22 тыс. км. К примеру, 836 км федеральной трассы А–331 «Вилюй» – это зимник. Актуальных норм по строительству и содержанию автозимников не существует, есть ряд методических рекомендаций. Многие нормативные документы давно устарели.
Согласно проекту ГОСТа зимник – сезонная автодорога с проезжей частью, построенной изо льда, намораживаемого послойно, или из уплотненного снега и льда, или проложенная по замерзшему льду рек и озер. В зависимости от интенсивности движения, периодичности эксплуатации, расположения на местности вводятся классы и виды автозимников. Ширина проезжей части зимника – 6–8 м, число полос движения – не меньше двух. В проекте нормативного документа описана технология эксплуатации автозимников. Чтобы грунты не таяли, предлагается применять плотный снег, мох, опилки, разного рода утеплители.
Места для ледовых переправ выбираются, прежде всего, исходя из толщины льда. Самый тонкий лед толщиной 18 см допустим, если планируется проезд гусеничной техники массой до 4 т при десяти градусах мороза и ниже. Большие ледовые переправы должны быть обустроены шлагбаумом и искусственным освещением. Максимальная скорость движения на переправе – 20 км в час, обгон и стоянка на льду запрещаются. Безопасными можно считать только санкционированные ледовые дороги. Их проверяют сотрудники МЧС, и они соответствуют всем требованиям безопасности.
Движение по зимникам сопряжено с определенным риском. Ежегодно во время метелей там застревают десятки транспортных средств. Опасность таят в себе и сезонные дороги, проходящие по замерзшим рекам. В некоторых местах на пути дальнобойщиков встречаются пустоты, куда может провалиться большегруз. Вызволить его из ледяного плена очень сложно.
Да что зимники, сюрпризы поджидают грузоперевозчиков и на некоторых участках федеральных автодорог. Так, с наступлением сильных морозов на амурском участке трассы А–360 «Лена» каждый год происходит выдавливание подземных вод на поверхность дороги. Большинство таких участков сосредоточено на пути от Соловьевска до Тынды. Особенно проблемными считаются 68–й и 81–й км трассы, а также район автостанции в Тынде. Чтобы предотвратить образование наледей, дорожники проводят круглосуточный мониторинг таких участков. В случае обнаружения выхода подземных вод применяются оперативные действия.
Сложности с наледями чаще возникают на старых участках трассы «Лена». Современные технологии позволяют решить эту проблему. Так, после масштабной реконструкции участка 93–123–й км подземные воды там больше не выходят на поверхность автодороги. Кроме противоналедных мероприятий, дорожники ведут большую работу по обеспечению бесперебойного проезда транспорта на затяжных подъемах и спусках. Наряду с регулярной обработкой дороги инертными материалами на таких участках постоянно обновляются конусы с щебнем, расположенные через каждые 30 м.

Сергей ОЗУН,
обозреватель «ТР»