Дорожное строительство в Российской империи со времен Петра 1 до 1900 года
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
В РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ
СО
ВРЕМЕН ПЕТРА I ДО 1900
ГОДА
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Дороги были всегда, даже тогда, когда самого человека на Земле еще не было. Животные, например, всегда бежали на водопой по вытоптанным ими же относительно безопасным дорогам, не рискуя при этом провалиться в глубокую яму или утонуть в болоте. Но пришел человек. Его уже не устраивали стихийно образованные и проходящие через леса и горы узенькие тропинки. Человек должен был передвигаться не только сам, но и придумать что-то, чтобы сделанные им повозки не застревали в грязи в осеннюю распутицу. И человек стал строить дороги. Сначала это были просто вымощенные булыжником или кусками песчаника узкие и длинные полосы. Но, на протяжении веков дороги совершенствовались.
России с дорогами не повезло. Дело в том, что большинство стран Запада возникли на месте другой величайшей древней цивилизации – Римской империи. От нее им досталась великолепная дорожная система. Территория же России – это огромные просторы лесов, болот, широкие реки. России нужны были дороги.
- ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В РОССИИ
Началом дорожного строительства в России можно считать 1722 г., когда 1 июня был издан сенатский указ о постройке «прешпективной» – прямолинейной дороги из Петербурга в Москву. 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». Работы по строительству «прешпективной» дороги продолжались до 1746 года. Дорожными работами ведала Канцелярия от строений государственных дорог, во главе которой стоял генерал В.В. Фермор.
Примитивная
технология строительства не приводила
в суровых
После прихода к власти Екатерина II решила придать дорожному делу характер важной государственной задачи. В петровскую эпоху надзор за дорогами осуществляли Камер-коллегии, центральное налоговое ведомство, собиравшее и дорожные пошлины. На местах, в губерниях и провинциях, дороги были поручены земским комиссарам, избиравшимся местными помещиками и подчинённым Камер-коллегии. Екатерина II укрепила статус Канцелярии от строений государственных дорог как центрального учреждения. Указ от 18 февраля 1764 года повелевал ей «прилагать старанья приводить все государственные дороги в наилучшее состояние». В 1775 году была проведена губернская реформа. Большинство центральных ведомств, в том числе Канцелярия строения государственных дорог, постепенно ликвидируются, их полномочия передаются губерниям и уездам. Власти губернии должны были заниматься только достройкой государственных дорог, а содержание их передавалось уездным властям – земскому исправнику и нижнему земскому суду. Им предписывалось «прилагать неусыпное смотрение и попечение, чтобы дороги, мосты и переправы… в таком исправном состоянии содержаны были, чтоб проезжим не было ни остановки, ни опасности», чтобы «мостов и дорог никто не перекопал, не загородил и не переложил с одного места на другое… и чтоб везде на дорогах и мостах была чистота, и палой скотины и мертвичины, от чего вредный дух исходит… нигде не валялось».
На протяжении XVIII–XIX веков дорожные ведомства подвергались постоянным реорганизациям. В 1809 году Александр I утвердил Учреждение об управлении водяными и сухопутными сообщениями. Согласно ему Экспедиция водяных сообщений и Экспедиция устроения дорог в государстве сливались в Управление водяными и сухопутными сообщениями (с 1810 года – Главное управление путей сообщения – ГУПС), которому поручались все имевшие государственное значение коммуникации. Управление находилось в Твери, во главе его стояли главный директор и совет. При главном директоре состояла экспедиция, в которую входило три разряда (отделения), из которых сухопутными дорогами занималось второе. Империя была разделена на 10 округов путей сообщения. Во главе округа стоял окружной начальник, в подчинении которого находились управляющие директора, руководившие важнейшими частями путей сообщения и особо занятые составлением проектов и смет. Была усовершенствована и охрана путей. Её поручили специальным окружным полицейским командам, находившимся в подчинении окружных начальников. Команды состояли из полицмейстера, смотрителей, унтер-офицеров и рядовых. Их задачей являлась не борьба с уголовной преступностью, но наблюдение за тем, «чтобы дороги, мосты, рвы и прочее не были повреждены, чтобы боковые каналы не были завалены, самые дороги не были суживаемы строениями, плетнями или запахиваемы».
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.
Во
второй половине XIX века значение грунтовых
и шоссейных дорог в России,
в связи с развитием
Ситуация несколько изменилась после проведения земской реформы в 1864 году. Дороги передавались в ведение земств, которые должны были следить за их исправностью.
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. инженером 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». Одновременно земства развернули бурную деятельность по благоустройству дорог. Вдоль дорог начинают создаваться зелёные насаждения.
Трудности получения каменных материалов, суровость климата и значительное разнообразие климатических условий предопределили творческое развитие в России конструкций щебеночных дорожных покрытий. Выработалось представление о структуре щебеночной коры.
Отмеченная
инженером 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 щебеночных покрытий
по сравнению с техникой, рекомендованной
Мак-Адамом, лучше всего сформулировал
в 1870 г. Е. Головачев, писавший, что «…начиная
с сороковых годов, когда убедились в полной
необходимости изучать не только крепость
щебня, но и свойства его пыли, обеспечивающей
наибольшую связь между щебнем, прибавлять
к щебню мелкий материал для заполнения
промежутков, укатывать шоссе искусственно
до полного уплотнения, чтоб сберечь то
количество каменного материала, которое
должно было, при прежней системе укатки
шоссе проездом, обращаться в пыль и осколки,
чтоб заполнить промежутки между щебенками,
без чего они не могли получить должной
неподвижности и устойчивости, что собственно
и обеспечивает прочность щебеночной
насыпи, когда для укатки введена была
поливка щебня водой и для лучшего уплотнения
щебеночного слоя стали в иных местах
вместе со щебнем твердых пород, составляющих
основу щебеночной насыпи, применять еще
примесь щебня мягких известковых пород.
- МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ
Трудности получения каменных материалов для дорожных покрытий заставили русских инженеров с первых дней развертывания дорожного строительства обратить внимание на расширение круга используемых в дорожных одеждах материалов. В нижних слоях щебеночных одежд сразу начали применять гравий, движение по которому открывали, «когда между камнями находящиеся промежутки песком или другим грязенепроизводящим материалом заполнены будут» (ЦГИАЛ, фонд 206, 1824 г., оп. 1, дело 748, л. 57).
В 1832 г. инженер Рихтер предложил использовать в дорожной одежде искусственные материалы – «кирпич-железняк, сожженный до совершенного стеклования». Это предложение было реализовано в 1847 г. инженером 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.
- ПРОГРЕСС В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
строительство одежда полотно
XVIII в. характеризовался попытками точного учета свойств грунтов в строительстве. Это отмечал М.В. Ломоносов в написанном в 1757–1759 гг. трактате «О слоях земных», указывая, что «строитель внимает твердости земли во рвах для основания» [3, с. 30]. Он классифицировал грунты по составу и свойствам, деля их на чернозем, «глину разных родов», «сродной глинам ил или тину» [3, с. 25]. Учитывалась крупность грунтовых частиц – «из воды отделяющиеся земляные иловатые частицы», пески, «которые в рассуждения величины зерен разнятся бесконечное, хрящ и бечевник– «превосходящие крупностью с горох камешки» [3 с. 69].
В рассматриваемый период времени начали получать распространение мостовые, по конструкции почти не отличавшиеся от современных. Предъявлялись определенные требования к их качеству. Колотый булыжный камень должен был иметь размеры 7–8 дюймов и суживающуюся вниз клинообразную форму. Требовалось перевязка швов, «чтобы в продольном направлении не было совпадающих швов, которые колеса повозок могли бы раздвигать». В основание укладывали слои песка толщиной от 6 до 8 дюймов желательно речного и гравелистого, а не карьерного, который очень пылеват. В книге Х. Людера указывалось, что при мощении с обеих сторон дороги в грунт ставят большие камни, а дальше вкладываются все более мелкие. Для повышения прочности мостовой Х. Готье предлагал устраивать через два туаза (1,82 м) поперечные ряды («страверсы») из более крупных булыжных камней высотой 10–13 дюймов с тем, чтобы если мостовая начнет разрушаться, повреждение не распространялось за этот ряд. Мощение клетками получило повсеместное распространение.
В конце XVIII в., когда темпы дорожного строительства начали возрастать, наибольшее распространение получили дорожные одежды на основании из пакеляжа – камней, устанавливаемых широкой стороной на грунтовое или песчаное основание и расклиниваемых который в дальнейшем начали заменять щебнем «крупностью в орех из камня твердых пород», который распределяли слоем 8 см. Однако дорожные одежды на пакеляжных основаниях не удовлетворяли требованиям механизированного строительства, а опыт эксплуатации показал, что они не выдерживали движения тяжелых автомобилей, многократные проходы которых сосредоточивались на узкой полосе наката и вызывали продольные просадки покрытий.
П. Трезаге существенно уменьшил толщину дорожной одежды, снизив ее до 24–27 см по сравнению с толщиной одежд ранее строившихся дорог, которая по оси достигала 50 см. Дорожную одежду устраивали в вырытом в земляном полотне корыте, выпуклое дно которого имело средний поперечный уклон около 60% о· При связных грунтах это способствовало частичному стоку просочившейся через дорожную одежду воды, а также позволяло придать дорожной одежде постоянную толщину по всей ширине проезжей части. Не меньшее значение имела выпуклость дна корыта для более экономного расходования каменного материала. Нижний слой (основание) дорожной одежды толщиной 10 дюймов устраивали из установленных на ребро на дно корыта камней, так чтобы ни один камень не возвышался над другим. Камни трамбовали ручной трамбовкой. Поверх них укладывали слой толщиной 8-Ю см менее крупных камней, которые дробили на месте и уплотняли трамбованием. Частично проникая в промежутки между камнями, они расклинивали крупные камни. Сверху укладывали 10 см гравия.
Следующий этап развития техники дорожного строительства – переход к дорожным одеждам только из щебня, к так называемому «щебеночному шоссе», которое обычно связывают с именем шотландского дорожника Дж. Мак-Адама [5].
Метод
Мак-Адама получил широкое
1.
Прочность дороги
2. Роль дорожной одежды сводится в основном к предохранению подстилающего грунта от размокания. «Опыт показывает, что, если вода проникает через дорогу и насыщает естественный грунт, одежда дороги… разрушается на куски». Мак-Адам полагал, что для любой нагрузки достаточна толщина одежды 10 дюймов в плотном теле.
3.
Дорожная одежда должна
4. Дорожная одежда должна быть ровной, связной и водонепроницаемой.
5.
Для устройства одежды следует
применять одномерный чистый
щебень или гравий. «Размер камней,
используемых для дороги
6. Прочность щебеночной коры, по мнению Дж. Мак-Адама, обеспечивается взаимной заклинкой щебенок. Поэтому дорожные одежды следует устраивать из чистого щебня. «Каждая дорога должна строиться из дробленого камня, без примеси земли, глины, мела или каких-либо других материалов, впитывающих воду и подверженных воздействию мороза. Не следует ничего добавлять к чистому щебню для придания связности. Щебень будет объединяться благодаря своей угловатости в гладкую плотную поверхность, на которую не влияют превратности погоды или смещающее воздействие колес, которые будут проходить по ней без подскакивания, не вызывая повреждений». Одежда должна быть однородной на всю толщину. «Единственное средство избежать движения камней в дороге – это использовать в ней до самого низа камни одинакового размера».
7.
В период уплотнения движением
каменного материала за
8.
Поперечный уклон дороги
- ПРИМЕНЕНИЕ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКА
Рождение технологии укатки щебеночных одежд связывают с именем французского инженера Полонсо, применившего в 1829 г. вместо трамбования щебеночной россыпи 20-килограммовой трамбовкой, «которая уплотняла только поверхность», укатку 3-тонным катком, массу которого при последних проходах увеличивали до 4,5 т. Каток был сделан из дубовых брусьев, окованных железными обручами, диаметр вальца составлял 2,1 м, ширина – 1,6 м. Брусья имели в середине вогнутость, равную 3,2 см, предназначенную для того, чтобы при укатке формировалась цилиндрическая поверхность покрытия, а щебень не выжимался из-под катка в сторону. В боковых дисках катка были предусмотрены отверстия, через которые каток можно было заполнять песком или гравием, увеличивая его массу с 1,2 до 6 т.
Расширению применения укатки способствовало появление паровых катков. В 1859 г. был выпущен каток Лемуана, имевший три вальца, расположенные один за другим. Передний и задний вальцы были меньшего диаметра, чем средний ведущий. Каток Баллезона был двухвальцовым. Начиная с катков Эвелинга и Портера, перешли к обычной трехвальцовой схеме. Оптимальная масса катков была найдена не сразу.
В Швейцарии в 1721 г. близ г. Невшатель и в 1810 г. около г. Сейсель были открыты месторождения асфальтовых горных пород – известняков и песчаников, пропитанных битумом. Их начали разрабатывать для приготовления мастики для гидроизоляционных работ. Вскоре было замечено, что упавшие на дорогу во время перевозки куски асфальтовой породы при уплотнении проездом образуют твердый однородный слой. Это навело на мысль о постройке асфальтовых покрытий. В 1829 г. в г. Сейселе была построена пешеходная дорожка, а в 30-х годах сделаны первые попытки постройки асфальтовых покрытий.
Соссени (Зоззепу) начал устраивать асфальтовые покрытия, нагревая асфальтовый известняк в котлах до температуры 150–170°С и добавляя к нему до 60% просушенного речного песка. Получаемую пластичную смесь разравнивали по прочному каменному основанию и уплотняли трамбованием. Международную известность получили первые покрытия, уложенные в Париже на площади Согласия и на террасе Зимнего Дворца в Петербурге.
В США первое асфальтовое покрытие было уложено в 1871 г. из привезенного из Европы материала. В дальнейшем начали использовать местные асфальтовые породы, содержащие больший процент битума, добавляя к ним, кроме песка, каменную муку. Для уплотнения горячей смеси использовали катки. Покрытия из трамбованного и укатанного асфальта начали получать распространение на улицах больших городов. В Париже в 1854 г. их было 800 м, в 1856 г. – 8 км, а в 1860 г. – уже 230 км. В Лондоне первое покрытие появилось в 1869 г., в Берлине – в 1877 г.
Началом
систематического строительства
- ПОЯВЛЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ
В конце XIX в. произошло событие, внесшее революционное изменение в технику транспорта, – появление автомобиля – самоходной повозки с двигателем внутреннего сгорания. В 1885–1886 гг. немецкий инженер К.Ф. Бенц установил бензиновый двигатель на трехколесной повозке, а в 1887 г. Г. Даймлер приступил к серийному изготовлению автомобилей. Уже в 1895 г. во Франции состоялись автомобильные гонки Париж – Руан, на которых была достигнута средняя скорость 24 км/ч. В России первые автомобили появились в 1901 г.

- Дорожное хозяйство
- Дорожно-патрульная служба
- Дорожно-строительные машины: экскаваторы
- Дорожно-строительные машины: Экскаваторы
- Дорожно-транспортная экспертиза
- Дорожно-транспортное происшествие
- Дорожно-транспортное происшествие
- Дородовый патронаж и патронаж новорожденных
- Дорожная деятельность в отношении автомобильных дорог местного значения в границах населённых пунктов поселения
- Дорожная карта
- «Дорожная карта» - новый инструментарий долгосрочного планирования инновационной экономики
- Дорожная одежда нежесткого типа
- Дорожная одежда презентация
- Дорожное движение