История автомобильных дорог
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Заочный факультет
Контрольная работа
по предмету
Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог
Тема: История автомобильных дорог
Выполнил — студент группы 9 АиАХ - 81
Баталов Денис Петрович.
Проверил — Баранов А.С.
Барнаул — 2013
Доро́га — путь сообщения для передвижения людей и транспорта, составная часть дорожной инфраструктуры.
Автомобильная доро́га — объект транспортной инфраструктуры, включающий в себя комплекс функционально связанных конструктивных элементов и искусственных инженерных сооружений, специально предназначенных для обеспечения безопасного движения автомобильных и других транспортных средств с расчётными скоростями, нагрузками и габаритами, с заданной интенсивностью движения в течение длительного времени, а также участки земель, предоставленные для размещения этого комплекса и пространство в пределах установленного габарита.
Определение понятия «дорога» в России закреплено законодательно. Согласно Федеральному закону от 10.12.1995 № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения», дорога — обустроенная или приспособленная и используемая для движения транспортных средств полоса земли либо поверхность искусственного сооружения. Дорога включает в себя одну или несколько проезжих частей, а также трамвайные пути, тротуары, обочины и разделительные полосы при их наличии. В Федеральном законе от 08.11.2007 № 257-ФЗ «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» даётся определение автомобильная дорога — объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств и включающий в себя земельные участки в границах полосы отвода автомобильной дороги и расположенные на них или под ними конструктивные элементы (дорожное полотно, дорожное покрытие и подобные элементы) и дорожные сооружения, являющиеся её технологической частью, — защитные дорожные сооружения, искусственные дорожные сооружения, производственные объекты, элементы обустройства автомобильных дорог.
Автомобильные дороги имеют большое количество перекрёстков, пересечений с железнодорожными путями и трубопроводами, и потому проектируются с учётом требований техники безопасности. Стоимость работ по текущему ремонту и содержанию автодорог определяется подсчётом продукции дорожного хозяйства. В некоторых странах для финансирования работ по поддержанию хорошего состояния автодорог введена плата с водителей за проезд по некоторым дорогам.
Дороги в древние времена
Свит-Трек — древняя дорога в Англии
Наиболее древние дороги относятся к IV тысячелетию до н. э. К началу данного тысячелетия относятся дорога, найденная у города Ур в Месопотамии и дорога, найденная рядом с английским городом Гластонбери. Одна из наиболее древних дорог в Европе, названная Свит-Трек, обнаружена на острове Великобритания. Дорога, которая сооружена в XXXIX веке до н. э., состоит из наложенных друг на друга перекладин из молодых ясеня, дуба и липы и дубового настила поверх них. К древнейшим мощёным дорогам относят дороги, найденные на острове Крит. Критские дороги покрыты известняковыми плитами толщиной до 15 см и датируются III тысячелетием до н. э. Кирпич для мощения дорог впервые был использован в древней Индии около 3000 лет до н. э.
Развитие дорожной сети связано с появлением вьючного и колёсного транспорта. В государствах древнего мира строительство дорог имело очень большое значение из-за необходимости осуществлять завоевательные походы и организовывать торговлю. Дороги с каменным покрытием существовали в Хеттском царстве, Ассирии, империи Ахеменидов. В составе ассирийской армии имелись специальные подразделения, занимавшиеся строительством мостов и выравниванием дорог для боевых колесниц. В Ахеменидской империи при Дарии I (522 —486 до н. э.) была построена царская дорога из Эфеса в Сарды и Сузы длиной 2.6 тыс км. На царской дороге были установлены дорожные столбы с указанием расстояний, станции на расстоянии дневного перехода с гостиницами, конюшнями для смены лошадей, продовольственными складами и гарнизонами.
Во время правления основателя китайской династии Цинь — Цинь Шихуана (221–210 до н. э.) — сеть дорог общей длиной 7.5 тыс км опоясывала страну; дороги были шириной 15 м с тремя полосами, причём центральная полоса предназначалась для императора.
К началу нашей эры в Европе и Азии сложилась достаточно развитая дорожная сеть, включавшая трансконтинентальные дорожные пути. К таким дорогам относятся Великий шёлковый путь, морской путь между Египтом, Анатолией и Месопотамией, царский путь между Египтом и Персией, ладанный путь между Аравийским полуостровом и средиземноморскими странами, оловянный путь между полуостровом Корнуолл в Великобритании и Средиземноморьем, янтарный путь между Средиземным морем и Прибалтикой, лазуритовый и нефритовый пути.
Наиболее развитая сеть дорог сложилась в Древнем Риме.
Римские дороги
Римская дорога в Помпеях
Алькантарский мост в Испании
К самым древним дорогам Рима относятся Аппиева дорога (312—244 годы до н. э.) и Фламиниева дорога (220 год до н. э.). Римские дороги строились с целью увеличения скорости передвижения войск и торговых караванов. Дорожная сеть в Риме разрасталась вместе с ростом самой империи: после завоевания новых территорий к Риму начиналось строительство легионерами магистральной дороги, связывавшей новую провинцию со столицей империи. Строительство таких дорог осуществлялось на государственные деньги, а также на деньги жителей городов и собственником земель, по которым проходила дорога. Каждая магистральная дорога получала имя либо в честь цензора, которым была построена или отремонтирована, либо по области назначения. В дальнейшем дорожная сеть в данной провинции развивалась усилиями римских граждан, которые получали наделы и в процессе колонизации создавали местные дороги, примыкавшие к магистральной.
Ширина римских дорог составлял
На римских дорогах стояли мильные камни или миллиарии — цилиндрические каменные столбы высотой от 1,5 до 4 м и диаметром от 50 до 80 см, на которых указывалось расстояние до Рима и имя императора. Масса таких столбов достигала двух тонн. Золотой миллиарий, от которого отсчитывалось расстояние до всех прочих, был установлен императором Октавианом Августом у храма Сатурна на римском форуме.
Октавиан Август также ввёл систему почтовой службы. Курьеры доставляли почтовые сообщения по всем дорогам Рима. Почтовая служба была настолько хорошо налажена, что при благоприятных условиях курьеры на повозках могли в день проехать около 75 км. Почтовая служба была опасным занятием, так как курьеры часто становились целью для разбойников и врагов Рима.
На
магистральных дорогах для
Вдоль дорог для духовной поддержки путников также сооружались храмы, в основном в честь богов, защищающих путешественников, — Меркурия, бога торговли и покровителя путешественников и Диане, защитнице дорог. Также возле дорог императорами и состоятельными гражданами сооружались памятники, прославлявшие императоров, военачальников, победы римских войск.
Для поездки послов, военачальников и чиновников, доставки посланий, оружия, строительных материалов, осуществления государственных пассажирских и грузовых перевозок необходимо было предъявить подорожную, подписанную наместником провинции от имени императора.
Общая длина римских дорог (с учётом грунтовых и гравийных) к IV веку до н. э. составила 300 тыс. км. В этот период функционировало 372 магистральных дороги, из которых 29 сходились у Рима. Дороги сыграли роль в падении Западной Римской империи, облегчив вторжение варваров на территорию Рима. Отдельные римские дороги сохранились до настоящего времени.
Дороги инков
Дорога инков в Мачу-Пикчу
В Америке развитую дорожную сеть для вьючных лам и бегущих посменно гонцов построили инки, общая длина которой составляла 16 тыс. км. Дороги инков охватывали всю империю Инков, расположенную на территории современных Перу, Эквадора, Колумбии, Боливии, Чили и Аргентины. Дороги соединяли центры провинций, а главные пересекались в городе Куско. Протяжённость самой длинной дороги составляла 6600 км. На каждой дороге были сооружены постоялые дворы через определённые промежутки, также на дорогах были установлены столбы с указанием расстояний.
Дороги в Средние века
После падения Западной Римской империи дорожная сеть в Европе пришла в упадок. Основным становится внутреннее водное сообщение, например, в Киевской Руси важное значение имел торговый путь «из варяг в греки». Дорожные работы в Средние века в основном заключались в ремонте грунтовых дорог и строительстве мостов. Монашеский орден «Братьев-мостостроителей» за время своего существования (XII—XVI века) построил около 1700 мостов.
В VIII веке активно строились дороги в Арабском халифате. Наиболее качественно были сооружены дороги, ведущие в Багдад.
В Италии дорожное строительство начало вновь развиваться в XV—XVI века, построены дороги, ширина которых рассчитана на проезд двух экипажей.
Дороги в Новое время
Дилижанс (Франция, 1906 год)
Возрождение строительства дорог в Европе в основном связано с формированием государств с абсолютной монархией, правителям которых были нужны дороги для эффективного централизованного управления. Первоначально проводили восстановление римских дорог, соединяя их уцелевшие участки, затем перешли к строительству новых. Во Франции при Генрихе IV появилось управление по строительству дорог и мостов. Первой крупной дорогой, появившейся во Франции, стала дорога из Парижа в Орлеан длиной 256 км. Чтобы ускорить сооружение дороги, был издан королевский указ, по которому поставщики вина из Орлеана в Париж на обратном пути должны были захватить с собой камни и привезти в указанное место. В 1621 году в Англии были установлены ограничения на движения по дорогам, включавшие предельный вес повозки, а также предписание экипажам двигаться с одной стороны. В 1747 году в Париже было открыто первое высшее учебное заведение для подготовки специалистов по транспорту под названием «Школа мостов и дорог». В дальнейшем оно получило мировую известность.
В Англии
в XVII веке строительство дорог было
возложено на местные власти, что
привело к
Постепенное
совершенствование повозок в XVI—XVII
веках, начало технического прогресса
привели к необходимости
В 1806 году шотландский инженер Джон Мак-Адам предложил покрытие толщиной 25 см, состоящее из двух слоёв щебня: более крупного — внизу, мелкого — вверху. При этом покрытии воздействие колёс также обеспечивало уплотнение основания. Впоследствии Мак-Адам стал главным инженером Британии. В 1828 году для укатки щебёночного покрытия ввели катки, в 1859 году появились паровые катки.
Примитивная технология строительства в России не приводила в суровых грунтовогидрологических условиях 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.
На
важнейших государственных
В России в 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». Последняя строительная операция рекомендовалась значительно ранее, чем ее ввел в 1830 г. в строительную практику для щебеночных покрытий во Франции Полонсо.
После 1860 г. объем дорожного строительства в России начал сокращаться. 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 следующее двадцатилетие объем строительства снизился до 25—30 км в год и лишь после 1890 г. в связи с развертыванием строительства стратегических дорог в западных губерниях снова возрос до 300—350 км. Железных дорог в этот период ежегодно вводилось в эксплуатацию от 730 до 1320 км в год.
Ограниченные финансовые возможности земств привели к тому, что на подъездных путях начали получать распространение булыжные мостовые, постройка которых не требовала механизации ( первые заграничные паровые катки массой 10 т появились только в 1875 г., а их производстве в ограниченном объеме на Коломенском, Варшавском и Брянском машиностроительных заводах было развернуто в конце XIX в.). Булыжные мостовые были менее трудоемки при строительстве, поскольку отпадала необходимость дробления камня на щебень, и их можно было надолго оставлять без ремонта. Долгое время укатку вели без поливки водой, хотя положительное действие увлажнения щебня на закатывание было известно. В 1851 г. инж. Евреиновым рекомендовалось «при укатке до россыпи высевок выбирать по возможности сырое и дождливое время, укатку же с высевками производить тогда, когда уже шоссейная поверхность несколько просохнет, а влажность будет находиться только в нижнем слое».
В период до второй мировой войны получило распространение строительство дорожных одежд из бетона для всех стран был типичен поперечный профиль бетонного покрытия из соединенных металлическими штырями плит постоянной толщины 18—24 см, укладываемых на песчаное или гравелистое основание или более толстый «морозозащитный слой», предохранявший от пучения. Предполагалось, что толстая бетонная плита, распределяющая давление от колес автомобилей на большую площадь основания, может в известной степени компенсировать неоднородность грунта земляного полотна. Однако опыт эксплуатации показал, что различие в прогибах центральной части и краев плит при проезде автомобилей приводит к накоплению остаточных деформаций грунта под поперечными швами и образованию там полости, заполняющейся в дождливые периоды водой, разжижающей грунт земляного полотна. Возникает характерное явление «выплесков» — выбрызгивание из швов при проезде автомобилей грязной воды, приводящее к увеличению полостей под концами плит, их работе под нагрузкой как консоли, в конце Концов, к их обламыванию. Аналогичное явление накопления осадок подстилающего грунта под влиянием прогиба плит возникает и в ·центральной части плит. В бетоне плиты, не испытывающей полной поддержки грунтового основания, начинают развиваться усталостные явления, приводящие к образованию трещин.
Если проследить хронологию развития дорог СССР и западных стран, легко увидеть, что отставание технологии довоенного периода составляло в среднем 10-20 лет, например учитывая ведущуюся фашистской Германией подготовку к нападению, в России приступили к постройке автомобильной магистрали Москва — Минск, резко отличавшейся по своим техническим параметрам от ранее строившихся дорог. Магистраль была рассчитана на скорость 120 км/ч. Ее проезжая часть, была еще без разделительной полосы, шириной 14 м предусматривала движение автомобилей в два ряда в каждую сторону. По техническим пара метрам она соответствовала магистралям США 30х годов и законченной к тому времени строительством в Германии дороге Кельн — Бонн.
Трудности получения каменных материалов,
суровость климата и
Отмеченная инж. Васильевым роль веществ,
заполняющих пустоты в
Существенным отличием конструкций дорожных одежд в России был отказ от обязательного требования Дж. Мак-Адама о создании дорожной одежды из однородного по составу, крупности и прочности щебня.
Средняя полоса европейской части России, где велось строительстве щебеночных покрытий, бедна каменными материалами, так как коренные породы покрыты мощными слоями ледниковых отложений. Основным источником получения каменных материалов был сбор на полях валунов. Поэтому вскоре возникла мысль об укладке в нижний слой одежды крупного щебня слабых, но дешевых местных пород. Таким способом построен ряд шоссе в западных губерниях. Вначале, так же как и Мак-Адам, щебеночным одеждам придавали толщину 25 см (10 дюймов), но потом, убедившись, что хорошее уплотнение щебеночного слоя проездом распространяется только на глубину примерно 10 см, а глубже щебень остается в слабо уплотненном состоянии, перешли постепенно в целях уменьшения расходов к толщине 15 см в уплотненном состоянии. Это оказалось возможным в связи с меньшими нагрузками на конные повозки в России по сравнению с применявшимися в Англии. При неблагоприятных грунтовых условиях, где можно было ожидать пучин, щебеночную одежду утолщали до 9—12 дюймов, но, так как это сильно удорожало строительстве, нижнюю часть каменного слоя начали заменять песком. Так было построено шоссе Петербург — Москва.
В России идея повышения связности щебеночного покрытия начала реализовываться лишь после введения искусственного уплотнения щебеночных россыпей катками, причем на основе других принципов, чем за рубежом. Щебеночная кора из одномерного прочного щебня, несмотря на обламывание кромок щебенок, имела высокую пористость. Для заполнения пор в верхнем наиболее уплотнявшемся слое начали использовать более мелкий материал — клинец и высевки, вдавливаемые весом катка в незаполненные места между щебенками и создающие расклинивание. В России считалось обязательным использование для этой цели щебня тех же горных пород, что и для основной россыпи, поскольку применение мягких легко дробящихся пород, облегчая закатку, давало малоустойчивое, быстроразрушающееся покрытие.
Особенностью щебеночных покрытий было то, что они нуждались в повседневном надзоре и ремонте, так как от выбитой щебенки начинался быстрый рост дальнейших разрушений.
В 1870 г. было опубликовано первое предложение о методике расчета толщины дорожной одежды. Исходя из представления о передаче в щебеночном покрытий давления от частицы к частице, Е. Головачев пришел к выводу, что «давление колеса, прилагаемое к покрытию через малую прямоугольную площадку... распространяясь в слое щебня под углом естественного откоса...».
Прогресс в строительстве
Расширение круга материалов, используемых в щебеночных покрытиях.
Трудности получения каменных материалов
для дорожных покрытий заставили
русских инженеров с первых дней
развертывания дорожного
В 1832 г. инж. Рихтер предложил использовать в дорожной одежде искусственные материалы — «кирпич-железняк, сожженный до совершенного стеклования». Это предложение было реализовано в 1847 г. инж. А. И. Дельвигом, построившим в Нижнем Новгороде опытные участки шоссе из искусственного кирпичного щебня, чугунной руды и болотной железной руды, потому что «во многих местах нет камня, в других он доходит уже до цены неимоверной». Построенные дороги без значительных повреждений пропускали обозы на Нижегородскую ярмарку с тяжелыми повозками с грузом 150—200 пудов.
В XIX в. делали ряд попыток повышения связности щебеночных покрытий с использованием вяжущих материалов. Уже в статье П. Э. Шретера, первом печатном произведений о дорогах на русском языке, упоминались большие неудобства в Петербурге, создававшиеся сильной пылимостью участка мостовой, в которой для большей плотности швы были заполнены известковым раствором.
Вскоре появились зачатки
В 1838 г. подполковник М. С. Волков описал применение асфальта при постройке тротуара на мосту через р. Рону в Лионе и попытку использования в Париже вместо естественного асфальта искусственного, приготовляемого на основе остатков от перегонки каменного угля. На основе этого опыта он предложил укреплять щебеночные покрытия путем пропитки мастикой, приготовляемой из смолы, которая, проникая в швы россыпи, должна ее связывать, давая тем возможность снизить толщину слоя щебня. По сути, это была рекомендация широко распространением перед второй мировой войной метода пропитки. В России, поскольку месторождения природных асфальтов были открыты и начали разрабатываться позднее, первые попытки устройства усовершенствованных покрытий были сделаны с каменноугольным дегтем. Капитан Буттац в 1838 г. покрыл почти 100 м тротуара около Тучкова моста и полосу на мостовой искусственным асфальтом, составленным по рецепту: 1 часть пека, 1/10 часть смолы (каменноугольного дегтя), 4 части глины и 5 частей песка по объему, разогретую массу распределяли по утрамбованному основанию и посыпали сверху крупным песком. Для мостовой готовили прямоугольные и шестигранные шашки высотой 7,5 см и длиной 22—27 см, заливая расплавленную массу в формы, заполненные булыжным щебнем. В Одессе в 1855 г. Д. Спиридонов получил патент на устройство покрытий из булыжных камней, втопленных частично в мастику из смеси 15 частей сызранского природного асфальта, 19 частей стеариновой смолы, 5 частей извести и 45 частей гравия. Во второй половине XIX в. начали получать распространение дорожные покрытия из природных асфальтовых горных пород.
Дорожное строительство в западноевропейских странах.
В странах Западной Европы возобновление
дорожного строительства первое
время шло по пути подражания конструкциям
римских дорог. Однако Изменившиеся
хозяйственные условия —
Первые попытки улучшения

- История автомобиля ВАЗ 21011
- История аграрных отношений
- История Алтайского края в период НЭПа
- История английского языка
- История англо-саксонской системы права
- История античной психологии
- История античной философии
- История
- История
- История SWOT-анализа
- История Windows
- История авиации
- История автомобилей УАЗ. Технические параметры
- История автомобильного транспорта и автомобильной промышленности развитых стран мира