Дорога в экопоселении
(применение американского опыта дорожного строительства в условиях экопоселения)
Одной из самых масштабных и насущных задач, стоящих перед каждым экопоселением, становится создание дороги. Города были, есть и будут центрами культурного и торгового обмена, поэтому связь с ними будет поселениям необходима – надо ли принять на праздник гостей, наладить туристический бизнес или пригласить представителей районной администрации – именно дорога будет первой визитной карточкой поселения. Будет ли она традиционной «колдобина на колдобине» с почти уже ритуальным вызовом трактора для севшего на брюхо импортного внедорожника или проблему удастся решить каким-либо присущим ведруссам способом? Дороги с твердым покрытием настолько дороги, что даже коттеджные поселки бизнес-класса (а они гораздо ближе к городу, чем наши) обращаются за помощью к государству. Но ведь как-то же наши предки содержали дороги десятки тысяч лет – культура кроманьонцев (ведруссов) едина для всего Старого Света, значит, они интенсивно общались. И система конных ям (станций содержания лошадей на оживленных путях) – далеко не изобретение монголов, они явно были раньше (вот для чего ведруссы косили общественное сено!). Даже первым подвигом Ильи Муромца было восстановление (по-сегодняшнему – реконструкция) прямоезжей дороги Чернигов – Киев, которая, как вы помните, «заколодела и замуравела». Опыт Рима в строительстве имперских дорог при всем уважении не вызывает вдохновения – настолько эта технология трудоемка (несколько слоев различного вида камней, которые надо возить за тридевять земель), что возможна только при использовании рабского труда. Ведруссы, скорее всего, использовали местные материалы, так же, как и при строительстве жилищ – на Урале они в основном из камня, в Поволжье – из дерева, и повсеместно использовался грунт, лежащий прямо под ногами – для скрепления, герметизации, теплоизоляции, даже для отделки – внешние стены Аркаима были отделаны грунтоблоками разных цветов. Также изобретательно, экономично и экологично они подходили к строительству дорог. И к пониманию этого меня подтолкнуло знакомство с практикой американского дорожного строительства.
Вы видели, как строят дороги у нас? Если не видели, то расскажу. Сначала снимают и вывозят верхний слой грунта, причем не только плодородный слой, а гораздо глубже – метр, а иногда и два. Это называется заменой слабых грунтов. У нас все грунты с содержанием глины считаются пучинистыми и слабыми. Соответственно, заменяются они на более подходящие – делается многометровая насыпь из песка и щебня, причем особым шиком считается завезти высококачественный щебень аж с Урала. Соответственно где-то роются карьеры, где-то образуются отвалы, сотни и тысячи многотонных машин месят почву, перевозя всю эту массу. А американцы строят дорогу «в ноль» - на уровне почвы, используя местный материал и технологию стабилизации грунта, на которой я ниже подробней остановлюсь. Щебень высокого качества они применяют только на строительстве небоскребов. Также и битум высочайшего качества, который у нас используют для приготовления асфальто-бетонных смесей, вызывает у американских дорожников просто шок – они извлекают из битума половину фракций для применения в химической промышленности, и только бедные остатки бросают под ноги в виде асфальта. Причем и его-то кладут в смесь очень небольшое количество – для гидроизоляции дорожного полотна - в основном же смесь состоит из низкокачественного щебня, которому, разумеется, ничего не делается от резиновых шин самых тяжелых грузовиков. Колеи на наших дорогах возникают не из-за качества щебня, а из-за того, что битум кладут, что называется, «без меры». Нет, конечно, измеряют и очень даже точно, и даже все это безобразие находится в соответствии с ГОСТом, вот только битум, вопреки заблуждению, распространенному не только среди обывателей, но и среди дорожников, не может и не должен удерживать щебень. Как битум может что-то держать, если он плавится на солнце? И чем его больше, тем легче щебень будет по нему скользить (как по маслу). Отсюда и колея. Парадокс, но американцы кладут прямо на глину асфальт из низкокачественного щебня и тощего битума, но получают дороги гораздо лучшего качества – идеально ровные и долговечные. Причем для них нормально построить 14 км дороги за смену бригадой из 6 человек. Наши же вбухивают миллиарды в сооружения, по массе сравнимые с египетскими пирамидами, чтобы потом их ежегодно ремонтировать.
Дорога, построенная методом стабилизации грунта:
А теперь подробней об изюминке – о стабилизации грунта. Однажды американцы взялись строить аэродром в местности, которая была просто трясиной. Наши дорожники, прибывшие по обмену опытом, были потрясены – техника увязала по макушки колес. Американцев это не остановило. Они подогнали цистерны и… залили болото водой, смешанной с известью. Разумеется, известковый раствор смешался с болотной водой, проник на глубину (до 9 м), начал кристаллизоваться. Кристаллы не только поглощали воду для своего образования, но и создали капиллярные каналы с большой площадью испарения. Через неделю на площадку зашла тяжелая гусеничная техника и началось строительство.
При строительстве дорог цикл выглядит так: сначала идет грейдер, который создает профиль дороги, за ним движется рециклер – своего рода культиватор, который перемешивает грунт с образованием небольших гранул, затем его поливают известковым или цементным раствором, или вспененным битумом, после чего еще раз перемешивают, ровняют и укатывают. Это уже дорога, которая выдерживает давление более 80 Мпа (и еще набирает прочность с течением времени) и не боится осадков. Потом на это полотно кладется асфальт. Как ни обидно, в СССР в 60-е годы эта технология разрабатывалась и применялась, на нее даже есть ГОСТы, но в то
время освоили только стабилизацию песчаных грунтов, почему-то споткнувшись на глиняных (весь секрет в гранулировании), а сейчас американцы считают глину самым лучшим материалом для строительства дорог – она же сама по себе, высыхая, становится твердой.
| До стабилизации |
После стабилизации |
 |
 |
Применить эту технологию для дорог экопоселения очень просто. Любое проблемное место – колея, выбоина, топь – профилируется вручную или грейдером, гранулируется ручным культиватором, поливается известковым раствором, еще раз перемешивается культиватором и утрамбовывается. Покрытие не требуется. И даже если очень захочется присыпать дорогу щебнем или хворостом – он не удавится в грунт под тяжестью автомобиля, как это обычно происходит. В особо сложных местах – овраги и пр. – можно сделать насыпь, но опять же из местного материала, который под рукой, и стабилизировать его. Под насыпью для стока вода обычно прокидывают трубы, но их нетрудно заменить конструкцией из бревен. Т.е. обойтись полностью без покупных материалов и грузоподъемных механизмов. Если использовать для стабилизации грунта цемент, схватывание произойдет быстрее, при использовании других вяжущих набирание прочности будет более продолжительным, но год от года дорога будет становиться только крепче.
Этот же способ применим для создания тропинок и площадок внутри поместья - стабилизированный грунт не будет расползаться под ногами даже при дожде, не будет зарастать бурьяном, а трудоемкость не сравнима с выкладкой плитки, камня, деревянным настилом и пр. В том числе эту технологию можно применять и для укрепления грунта под домом. Это позволит делать менее мощный фундамент, а при небольших постройках и вовсе обойтись без него, заменив небольшой насыпью из стабилизированного грунта. «Лисью нору» можно целиком стабилизировать, что позволит уменьшить нагрузку на каркас. Вкапывая сваи также можно залить отверстие известковой водой, а впоследствии укрепить сваю утрамбованным стабилизированным грунтом. Еще одно применение этой технологии мне видится в строительстве погребов - раз так можно осушить болото, значит можно понизить в нужном месте уровень грунтовых вод, а возможно и частично гидроизолировать будущий погреб, закупорив поры почвы - ведь именно так «лечат» старые трещиноватые бетоны.
Добрый день, Валерий!
Я прочитал вашу статью в "Родовой земле", и она пришлась как раз к месту. Дело в том, что мы в рамках нашего встающего на ноги поселения в Ленинградской области "Лучистое" хотим укрепить участок дороги.
Если вас не затруднит, хотелось бы услышать совет по нашей конкретной ситуации.
Будущая дорога (а ныне тропина) ведет к общему дому в близлежащей деревне, рядом с которым будет мастерская и парковочное место. Протяженность небольшая - метров 30 в длинну. Дорога имеет уклон (перепад около метра), ведущий к пруду. В низком месте проложено несколько бетонных труб через канаву. Т.к. это недавно расчищенное место, везде лежит черноземный рыхлый грунт. Машини, паркуясь, накатали уже небольшие колеи, так что проехать по "дороге" уже сложно.
Самое проблемное место - низина. Между уровнем запруды и полотна дороги около 20 см. В дожди там стоит вода. Машины здесь не ездили.
На основе ваших мыслей я думаю поступить так, подправьте, если неправ:
Пройтись культиватором или лопатами по полотну - засыпать известью и снова перемешать - утрамбовать, вырыть канавки - досыпать песка в низком месте и в местах грязи.
Спорные вопросы:
1. Известь - гашеная или не гашеная?
2. В какой пропорции сыпать известь? (Думаю, слоем ок. 2-см, или 40 кг мешок на квадратный метр)
Жду ваших комментариев и советов.
Илья Семенков
Добрый день, Илья.
Рад, что мои наблюдения вам пригодились. Сами мы строительство дороги планируем в следующем году, поэтому не располагаем пока экспериментальными данными. Но подход таков - обрабатывать небольшие участки, подбирая рецептуру, а потом лучший опыт перенести на всю длину. Это, кстати, обычная практика - все грунты разные. Теоретические значения есть в статье ваших земляков из
ООО "НПФ "Силикат", которую я вам высылаю. Либо можете найти ее по ссылке
http://www.georec.spb.ru/journals/05/9/9.htm. Судя по всему ваша рецептура близка к общепринятой, и даже содержание извести может быть немного уменьшено. Известь можно использовать любую - в грунте в присутствии воды она все равно погасится. Обращаю внимание, что известь схватывается медленнее, чем цемент, так что если по дороге предполагается в скором времени ездить ездить - лучше добавить немного цемента.
Валерий
Здравствуй, Валерий. Это Татьяна Молчанова из поселения Родное Владимирской области. Cпасибо тебе за сказку о царевне и статью о строительстве дороги. Для нас как раз это очень актуально. В предыдущие годы мы построили полтора десятка км дорог в 3 поселениях, классичесиким способом, грейдер, кюветы, трубы, песок, щебень, ГРЕЙДЕР. ВСЕ БЫЛО НАКАТАНО. НО ЭТО ЛЕТО ПОКАЗАЛО нам,что нужно искать другой путь. никакая техника не смогла войти на новое поле Мирное, а там еще ручей. За лето не смогли ничего сделать. И тут твоя статья. Но сразу вопросы, какую известь применять, гашеную или нет. Обязательно ли применять раствор или можно сыпать сразу известь. мы сейчас попробуем, но туда практически не проходит техника и все придется делать вручную. Если есть у кого-то опыт, возможно, поделится. Еще раз спасибо.
Татьяна.
Здравствуй, Татьяна.
Известь можно применять любую, в присутствии влаги она все
равно погасится. Есть особенности в применении гашеной и негашеной
извести - привожу цитату с сайта
http://www.georec.spb.ru/journals/05/9/9.htm"Известь может вводиться в грунт в виде гашеной извести Ca(OH)2 («пушонка», известковое тесто) и в виде негашеной CaO (молотая «кипелка»). При использовании известкового теста нужно учитывать, что для твердения необходимо продолжительное время, кроме того, известковое тесто при твердении может дать усадку [3]. При известковании грунтов большую роль играет влажность затворения. При введении в водонасыщенный грунт негашеной молотой извести происходит процесс гашения с выделением тепла: При гашении 1 кг извести выделяется 277 кал, причем объем увеличивается в 2–3,5 раза. При использовании в качестве добавки хлористого кальция могут образовываться соединения типа цемента Сорреля: nCaO·CaCl2·6H2O. Введение солей натрия (например, поваренной соли - В.М.) также увеличивает прочность известкованных грунтов. При введении негашеной извести в водонасыщенные глинистые грунты по буросмесительной технологии свободная вода будет использована на ее гашение, что приведет к подсушивнию окружающих грунтов, которые со временем переходят в более плотное состояние. Закрепление грунтов известкованием широко распространено
в странах Скандинавии при устройстве дорог. Применение извести в качестве вяжущего в наших условиях сдерживается рядом факторов: ее стоимость близка к стоимости цемента, а закрепленный известью (без добавок) грунт набирает прочность
значительно дольше".
На этой же страничке есть и рецептуры, вообще извести кладется от 5 до 12% от все
смеси. Т.е. если у вас культиватор будет перемешивать 10-15 см грунта,
то нужен слой извести 0,5 - 1,5 см.
Сухую известь применять можно - легче перемешивать. Ручей, конечно,
таким способом не преодолеть. У нас в деревне Петрово дно ручья
засыпали булыжником - и получился вполне сносный брод. Легковые машины
проезжают.
Валерий Мирошников
Здравствуйте, Валерий!
Прочитала Вашу очень полезную и интересную статью в газете "Родовая земля" о дорогах. Для меня эта информация сейчас насущная, но применительно к моим нуждам у меня возникло довольно много вопросов, прошу разъяснить мне некоторые нюансы применения этого метода. Вопросы такие: как, какой концентрации делать известковый раствор и какой температуры должна быть вода; можно ли стабилизировать так называемый плывун, который мы обнаружили рядом с домом, где планировали сделать пристройку. Мне также захортелось сделать таким образом дренаж вокруг своего строящегося дома, думаю это тоже сфера применения данного метода, но каким образом можно быть уверенным, на какую глубину стабилизируется грунт, чем это достигается?
Елена.
Добрый день, Елена.
Концентрация раствора зависит от ситуации, насколько глубоко вы хотите стибилизировать грунт. Для поверхностной стабилизации - дорожка в саду, дорога для легкового автотранспорта можно использовать сухую известь, перемешивая ее с грунтом при помощи мотокультиватора. извести кладется от 5 до 12% от всего объема смеси. Т.е. если у вас культиватор будет перемешивать 10-15 см грунта, то нужен слой извести 0,5 - 1,5 см. Для стабилизации грунта под фундаментом лучше бурить отверстия или прокопать канавку и заполнять их известковой водой. Чем глубже хотите
стабилизировать грунт - тем глубже бурите. Для пропитывания надо делать известковую воду (не молоко) - не более 3 кг извести на 10 л воды, чем жиже - тем глубже пропитается. Для эффекта дренажа, видимо, после впитывания процедуру нужно со временем повторить - и так пока вода не перестанет впитываться. Это и будет критерием того, что поры почвы закупорены. Есть правда один нюанс - мы пропитываем сверху, почвенные воды идут снизу - на глубину надо проникнуть с первого раза, значит воды сразу должно быть как можно больше. Я планирую сам заниматься
этим во время дождя. Температура воды значения не имеет - процесс схватывания извести ( в отличие от цемента) длится несколько суток. Понятно, что наиболее трудно стабилизировать пропитыванием глинистые грунты - здесь не обойтись без перемешивания. Не знаю, из чего состоит ваш плывун, если он воду пропускает - пропитывайте. Если нет - стабилизируйте
поверхность - она, как лед на реке, будет держать.
Валерий.
Опыт стабилизации грунта с помощью извести
Прочитав статью Валерия Мирошникова о стабилизации грунта с помощью извести, загорелся этой идеей. Этот способ мне показался простым, доходчивым и, за исключением покупки извести, беззатратным.
Для эксперимента была выбрана тропинка от калитки дома до основной дороги. Размер тропинки 1х2 метра, т.е 2 квадратных метра.
Поскольку дело происходило весной и было сыро, я планировал, первоначально, сыпать известь негашёную, для того чтобы при гашении происходило еще и осушение почвы. Купленная известь была в комках. Я решил расколоть их в однородную массу. Минут через 15 работы по размельчению извести были приостановлены. Колоть приходилось молотком, что было очень медленно. Решил вносить гашеную известь в жидком состоянии.
Было разведено около 6 кг извести на 30 литров воды.
Обрабатываемая территория готовилась следующим образом. Плоскорезом и лопатой земля была разрыхлена на глубину около 10 см. В рыхлом состоянии выровнена. Далее всё это проливалось жидкой извёсткой. Ещё раз выравнивалось и уплотнялось. Дорожку старался делать максимально ровной.
Земля затвердела только где-то через 10 дней. Процесс стабилизации прошёл успешно. Последующие дожди показали, что стабилизированная почва прочная, менее подвержена размыванию, практически не скользит.
В ходе работы мною была допущена важная ошибка: известка не работает при низких температурах (около +6 градусов по Цельсию и ниже).
Выводы из проделанной работы:
1. Работать при температуре окружающего воздуха от +6 гр. по Цельсию.
2. До внесения извести хорошо рыхлить почву для получения «гранул» минимального размера.
3. Стабилизированная почва по внешнему виду выглядит очень плотной и утрамбованной.
Вельмовский Сергей,
г. Курган, 17.08.2009 г.
- Здравствуйте, Валерий! Это Александр. Поселение "Родники", Курганская область. Не надо думать, сотни тысяч талантливых и изворотливых сельских инженеров-строителей не ведали про описываемую вами технологию. Знают и про неё и про множество ещё более экзотичных. И применяли бы, если бы был резон.
- На семинаре, где я подхватил тему стабилизации грунта, инженеры-дорожники (!!) сидели, раскрыв рот. У нас в поселении тоже есть выпускник дорожного факультета, и по его проекту засыпка гравием 2 овражков по 2-3 метра шириной обошлась нам в 40 тыс. руб. А еще осталось 5 км дороги. Так что я не от нечего делать за тему взялся, а очень желая минимизировать затраты.
- Вы считаете, что поливка известковым или цементным раствором - процесс, экологически более дружественный, чем привезти гравийно-щебеночную фракцию?
- Гравийно-щебеночная фракция будет вдавлена в глину, если глина не стабилизирована и нет поверхностного покрытия. Есть места, куда ссыпали Камаз и за Камазом - утонуло все. Привезти мешок цемента и стабилизировать яму 3-4 кв. м. - достаточно "жигулей". Но вообще хочется восстановить ведрусские технологии строительства дорог. На самом деле для таких топких мест делали гати из бревен либо армировали грунт
прутьями. Но пока это отпугивает трудоемкостью. А здесь - не надо большого объема земляных работ, если грунт стабилизирован - пусть там хоть лужа стоит - машина проедет по твердому дну.
- И раскройте наконец конструкцию этого ручного культиватора-гранулятора. Может это действительно простенькая и ужасно производительная машинка на ручной тяге, а я про неё не знаю
- Извините, видимо, я неясно выразился. Я имел ввиду обычный мотокультиватор, которым огороды пашут.
- "можно понизить в нужном месте уровень грунтовых вод" - грунтовые воды распространяются по системе сообщающихся линз и вам придётся связывать сотни ! тонн воды. Т.е. в первую очередь заполнить весь объём погреба кристаллизированной известью.
- Разумеется, нет. Мы не связываем всю воду. Мы забивам кристаллами извести или цемента поры поверхностного слоя, чтобы вода не могла проникать в погреб. Так работает гидроизоляция "пенетрон", но она для бетона и дорогая. А здесь суть - пропитать землю известковым раствором, чтобы он схватился уже внутри пор.
Опыт строительства
Близ деревни Гаврилово Шатковского района закончено строительство экспериментального участка дороги протяженностью 500 метров. Эксперимент в случае его удачного завершения позволит существенно удешевить и ускорить дорожное строительство, особенно в сельской местности.
Вместо традиционных щебня и песка, которые укладываются в основание дорожного полотна, на экспериментальном участке использовали смесь из суглинка, цемента и специального порошка никофлока. Потом ее утрамбовали катком и через три дня проверили: полотно оказалось очень твердым. Оно, как рассказал заместитель Главного управления автодорог по Нижегородской области по инновациям и производству Сергей Дубина, не деформируется и может служить очень долго, даже не покрытое щебнем и асфальтом.
Виктор ТРОИЦКИЙ.
Шатковский район.
Инновационная технология для ликвидации бездорожья на селе
16.10.2009
Вчера на автодороге Вахитово-Ташевка (ПК 9 – ПК 12) Верхнеуслонского района республики специалистами ОАО «Алексеевскдорстрой» были уложены первые 300 метров опытно-экспериментального участка с использованием комплексного стабилизатора грунтов «Консолид» + «Солидрай» (Швейцария). Автодорога относится к V технической категории, общая протяженность экспериментального участка составит 1,4 км.
Работы проводились с использованием ресайклера BOMAG – MPH – 121, на глубину 20 см. Для уплотнения укрепленного грунта применялся одновальцовый виброкаток фирмы «Dynapac». С привлечением специалиста компании «Факел» (г.Санкт-Петербург) после каждого прохода катка измерялся модуль упругости покрытия с использованием прибора для измерения динамического модуля упругости HMP LFG.
Дорожно-строительные организации республики оснащены 8 единицами техники для холодного ресайклинга мировых производителей CATERPILLAR, WIRTGEN, BOMAG. Производительность каждой машины более 20 км в месяц. Обеспечение круглогодичного подъезда к сельским населенным пунктам является одной из важных задач дорожно-строительного комплекса республики. Внедрение технологии по укреплению грунтов с использованием комплексного стабилизатора «Консолид» + «Солидрай» позволит в короткие сроки реализовать поставленные цели.