Инж. К. КУПРЕЯНОВ
"БЕЛЫМИ" дорогами называются наши дороги с каменной одеждой, составляющие сеть губернского и государственного значения. Свое название они получили благодаря присущему им цвету естественного камня и пыли.
Среди этих одежд главное место занимает обыкновенная щебеночная одежда. До появления автомобиля этот тип одежды считался наивысшим.
В отличие от них, усовершенствованные дороги, более прочные и гладкие, — устраиваемые с помощью связующих веществ, — как асфальтовые или гудронированные, имеющие черный цвет и отличающиеся беспыльностью, называются "черными" дорогами. Обыкновенное щебеночное шоссе, слишком слабое для значительного автомобильного движения вблизи наших больших городов и в самых городах, уступает место более сильным по прочности, но имеющим другие недостатки, булыжным мостовым. В районах же, где имеется особый каменный материал — гравий, он с успехом применяется взамен щебня на так называемых гравийных дорогах.
Рассмотрим эти три типа каменной одежды, — применяемые в настоящее время на наших дорогах, — оставляя в стороне другие элементы дороги (подстилающий грунт, план, профиль дороги, искусственные сооружения, земляное полотно и пр.).
Камень, употребляющийся для устройства обыкновенного щебеночного шоссе, применялся для дорожных целей с давних пор, так как он представляет наиболее прочный из естественных материалов.
Одежда щебеночного шоссе состоит из щебня размером 5—6 см, получающегося при дроблении камня, уплотняемого затем посредством укатки катками.
Эта одежда устраивается так: в земляном полотне дороги вырывается продольный земляной ящик, глубиной 30—35 см; дну ящика придаются поперечные скаты, а с боков вырываются ровики для приема воды. На дно рассыпается слой песка, толщиной 15—20 см, для распределения давления от колес и дренирования, а поверх песка рассыпается щебень, толщиной 10 см. Далее укатывают этот слой легким катком и рассыпают второй слой щебня, толщиной также 10 см. Его также укатывают — сначала легким катком, а затем более тяжелым, при чем поливают водой, способствующей уплотнению щебня. После достаточного уплотнения рассыпается заполняющий каменный материал, крупностью от 0 до 2,5 см, который под действием укатки расклинивает и заполняет поры в верхней части коры. Поверх коры рассыпается слой песка в качестве "покрывала" для предупреждения расстройства одежды проездом, пока она еще им достаточно не обжалась. Для отвода воды, могущей просачиваться через каменную кору и песок, устраиваются поперечные боковые дренажные воронки, отводящие воду в канавы под земляными "обочинами". Стоимость одного километра нового шоссе — при цене камня в 15—20 р. за куб. метр — исчисляется в 30—40 тыс. руб.
Прочность, получающаяся при укатке каменной коры, зависит от двух условий: 1) от взаимной заклинки щебенок и 2) от появления особой цементирующей массы, которую представляет собой каменная мука, получающаяся от раздробления мелочи при укатке, — в смеси с влагой. Этот цемент заполняет мельчайшие промежутки между щебенками, сцепляя их в плотную, монолитную кору. Таким образом, каменная пыль и влага являются существенными элементами для прочности щебеночного шоссе. Поэтому для сохранения некоторой влажности шоссе полезно обсаживать деревьями.
Для большого движения должен применяться камень высокого качества (гранит и пр.), а для слабого — более слабых пород (известняк). Щебеночное шоссе хорошо служит при конном движении. При большом автомобильном движении износ шоссе получает иной характер. Разрежение воздуха, происходящее за колесом быстро едущего автомобиля, высасывает цементирующую муку и этим освобождает щебенки; облака пыли, представляющие поднятую муку, сопровождают пробег каждой машины. С другой стороны, при движении автомобиля задние его колеса производят на поверхность дороги непрерывный ряд толчков в сторону, противоположную движению автомобиля, которые окончательно расшатывают щебенки и заставляют их выпадать из своих гнезд; при этом мельчайшие из них раздавливаются колесами, увеличивая количество пыли. Это явление проявляется настолько резко, что заново отремонтированное щебеночное шоссе совершенно расстраивается после двух хороших автомобильных гонок.
По нашей практике, щебеночные шоссе устраиваются при проезде от 250 до 1.000 подвод в сутки. При меньшем проезде и при условии, что дорога не имеет губернского или государственного значения, может успешно служить грунтовая дорога. При проездах свыше 1.000 подвод в сутки (на под'ездах к большим городам) щебеночное шоссе оказывается слабым и требует частого капитального ремонта — так называемого утолщения, — примерно через 2—5 лет. Этот промежуток тем меньше, чем большее место в составе проезда занимает автомобильный транспорт. Подсчеты показывают, что при таких малых промежутках между капитальными ремонтами щебеночное шоссе не экономично в сравнении с усовершенствованными одеждами по тому что, хотя первоначальная стоимость усовершенствованных одежд и выше, срок же службы их значительно больше. Кроме этого, операционные расходы езды по щебеночному шоссе, особенно при плохом поддержании дороги, больше (расход бензина, шин, меньше нагрузка, больше ремонт повозки), чем на усовершенствованных дорогах.
В вопросе о выгодности того или другого типа дороги значительную роль играет стоимость каменного материала, составляющая ⅔—¾ стоимости всей дороги. Поэтому всегда выгодно использовать местный материал, перевозка которого к месту работы недорога.
Существуют два источника каменных материалов: 1) валуны, принесенные великим ледником, спустившимся некогда на нашу равнину со стороны Финляндии в виде отдельных камней, разбросанных по полям. (Из этого камня построены шоссе и уличные мостовые Центрального, Северного, Северо-Западного и Западного районов РСФСР); 2) "коренные породы", обнажившиеся вследствие различных геологических причин и разрабатываемые в виде карьеров.
Центральный район, в виду израсходования почти всего валунного камня и слабости местных коренных пород, уже ощущает "каменный" голод. Сюда валунный камень приходится возить на большое расстояние (до 400 км) и стоимость его поднимается до 15—20 рублей за кб. м на шоссе, а стоимость одного километра капитального ремонта-утолщения доходит до 12.500 рублей.
Продолжительность службы камня в дороге (от которой зависит стоимость поддержания дороги) зависит главным образом от той суровой службы, которую он несет: ведь дорога испытывает сразу давление тяжелых колес грузовиков, истирание железными ободьями конных повозок, удары от подков и колес, высасывание из коры связующего цемента, наконец, разрушительные климатические воздействия (напр. попеременные замораживания и оттаивания, равносильные ряду ударов). Поэтому для шоссе годен лишь камень, обладающий целым рядом технических свойств: 1) однородностью по качеству, чтобы шоссе изнашивалось равномерно, 2) достаточной твердостью при раздавливании, 3) хорошим сопротивлением истиранию, 4) отсутствием хрупкости при ударах, 5) мука, получающаяся из него, должна давать с водой достаточно прочный цемент, 6) он должен хорошо сопротивляться разрушающим климатическим воздействиям: морозу, влаге и проч. Для установления этих свойств в лабораториях имеются соответствующие приборы.
Гравий представляет собой смесь небольших, естественно образовавшихся камней, крупностью от 3 мм и выше, обычно залегающую в карьерах, — в состав которой входит песок, пыль и глина. По общепринятой теории для об'яснения существования гравийных месторождений, гравий образовался в ледниковый период геологической истории земли и представляет продукт распада гряд камней, валунов, принесенных некогда спустившимся с Севера ледником. Частицы гравия отличаются большой твердостью и не имеют легко обламывающихся углов, так как, вследствие взаимного трения при движении гряд камней, частицы с малой твердостью прямо распались в пыль, а углы гравийных частиц при этом обломались. Кроме этого валунного гравия существуют другое типы гравия, обычно непригодные для дорожных целей (речной, озерный и морской).
Технические и экономические результаты применения гравия для дорог выше, чем других естественных материалов. Гравийная дорога так же прочна (если не больше), как обыкновенная щебеночная, (разумеется, сравнивая со щебнем не исключительно твердых и вязких пород). Прочность гравийной одежды зависит от двух условий: 1) подбора разных сортов гравия по крупности для наибольшего заполнения места так, чтобы процент пустот между ними был бы сравнительно невелик (мелкие частицы гравия помещаются между средними, мелкие плюс средние — между крупными), 2) использования цементирующей силы пыли и глины, находящейся в смеси с гравием, которые вместе с водой приобретают связующее свойство.
Существуют два способа устройства гравийного покрытия. Один можно назвать поверхностным способом, другой — способом устройства в земляном ящике.
В первом, гравий рассыпается поверх земляного полотна в виде серповидной присыпки, во-втором — в земляном полотне устраивается ящик, в который помещается гравий примерно так, как это делается в случае щебеночного шоссе. Посредством зубчатой бороны материал, рассыпанный по первому или второму способу, основательно перемешивается и в случае, если гравий песчаный, а не глинистый, в него добавляется сухая измельченная глина в количество около 10% по весу. Вся смесь еще раз боронится, затем укатывается катком или уплотнение коры предоставляется проезду.
При устройстве гравийной дороги полезно применять дорожный струг для придания нужного поперечного ската и разравнивания материала. У нас гравийные дороги, к сожалению, не очень часто применяются; в Америке же это один из самых распространенных типов дорожной одежды, для дорог довольно большого значения. Стоимость гравийной дороги зависит от близости к дороге карьеров гравия, но при одних и тех же условиях, гравийная дорога дешевле щебеночной на величину стоимости разбивки камня в щебень.
Булыжная мостовая представляет один из самых ранних по времени типов одежды, сохранившийся еще кое-где за границей в небольших провинциальных городах на глухих улицах с незначительным движением, а также в некоторых колониях.
Она составляется из шашек неодномерной величины и неправильной геометрической формы, укладываемых на песчаное основание, с засыпкой промежутков мелочью и уплотняемых трамбовкой. Часто она делается из неоднородного по качеству валунного камня, в котором одни камни прочнее, другие слабее. Эти две причины вызывают неправильную службу и быструю порчу такой мостовой.
Такая одежда требует частого и дорогого ремонта; кроме того, неровная поверхность мостовой вызывает чрезмерный расход бензина в 1½—2 раза больше, чем на гладкой дороге) или тяговой силы лошади, чрезмерный износ шин резиновых и железных и преждевременный износ самой повозки. Поэтому этот тип одежды и осужден везде за границей.
Первоначальная стоимость булыжной мостовой приблизительно одинакова с щебеночным шоссе. Булыжные мостовые несколько менее пыльны, чем щебеночное шоссе.
Инж. К. Купреянов