Инновации в дорожном строительстве
Главная Блог Дороги Инновации в дорожном строительстве на страже безопасности человечества

Инновации в дорожном строительстве на страже безопасности человечества

01 июля 2021

Как бы мы с вами не ругали российские дороги, но их состояние в последние несколько лет реально изменилось в лучшую сторону. Дело в том, что потихоньку, но очень уверенно внедряются инновации в дорожном строительство. Мы подглядываем за американцами и европейцами, перенимая их опыт. И это не может не радовать!

Чего стоят только интеллектуальные дорожные системы, которые контролируют ситуацию на трассе, передавая все данные диспетчеру. Контроль ведется за плотностью потока, температурой, экологией и состоянием покрытия. Каких-то 20 лет назад мы даже о таком и не мечтали, а сегодня эти инновации уже внедряются! Про эти и многие другие ноу-хау в дорожном строительстве мы подробно рассказали ниже.

Дороги в Европе, США и России

Дороги в Европе, США и России
Дороги в Европе, США и России

Дорожный трафик в России по сравнению тем, что был 30-40 лет назад, увеличился в разы. Транспортная активность населения растет, все больше и больше людей покупает автомобили. И это, конечно, не может не влиять на состояние российских дорог.

Технологии дорожного строительства постоянно развиваются и совершенствуются. Качественная дорога сегодня — не просто ровный и заасфальтированный участок земли. Поэтому внедрять в России инновации в дорожном строительстве просто необходимо.

Сейчас в нашей стране реализуется приоритетный проект «Безопасные и качественные дороги», основная цель которого — преображение главных улиц российских городов. Дорожные службы используют самые современные технологии строительства, создавая автомобильные дороги высокого качества. Современная дорожная сеть устроена так, что помогает водителю выбрать верное направление и избежать аварий.

  • Технологии в США

Те россияне, которые бывали в США и ездили по американским дорогам, знают, что их качество вызывает только позитивные эмоции.

Американские технологии строительства дорог взяли на вооружение многие страны. Чем же они так хороши?

Технологии в США
Технологии в США

Власти США вложили немалый бюджет в исследования в сфере строительства магистралей, инженерные разработки и в инновации в дорожном строительстве. Поэтому на сегодняшний день эта страна имеет лучшую в мире систему межштатных дорог.

Большинство крупных магистралей там строится по проверенной десятилетиями технологии с использованием монолитного цементобетона. Таким образом дорожное покрытие получается высокопрочным, долговечным и готовым к любой нагрузке.

Подушка для дороги создается из гравия, глины и песка. Каждый ее слой тщательно утрамбовывают и обрабатывают химическими реагентами. Это позволяет поддерживать коэффициент содержания воды в подушке неизменным на протяжении многих лет, чтобы дорога не проседала. Затем на подушку кладут двойной слой асфальта, монтируют арматуру для бетонного полотна и заливают бетонную смесь.

Конечно, такое дорожное строительство требует немалых затрат. Один километр американской автомагистрали, если пересчитать на российскую валюту, обойдется в 270 млн рублей. При этом в нашей стране 1 км федеральной трассы обходится в 47-48 млн рублей. Разница в качестве дорог неудивительна.

  • Технологии в Европе

Считается, что в Европе преимущественно не используют инновации в дорожном строительстве, а придерживаются консервативных технологий. Однако Португалия, Австрия, Франция и Нидерланды лидируют в рейтинге стран с лучшими дорогами. Не отстает и Германия. Автовладельцы по всему миру считают немецкие автобаны очень качественными.

Технологии в Европе
Технологии в Европе

В США и европейских странах дороги строят примерно одинаково. Отличительная черта магистрали в Европе — супер-прочная (до двух метров) подложка под асфальт, сделанная из нескольких слоев разных материалов. Сверху укладывают слой бетона, а затем асфальт.

Европейские дорожные строители выполняют свою работу тщательно и неторопливо. Граждане стран Европы стараются беречь дороги. Сотрудники специальных служб регулярно проверяют техническое состояние магистралей и следят за грузооборотом.

  • Российские традиционные технологии

Конечно, в нашей стране внедряются новые технологии и инновации в сфере дорожного строительства, благодаря которым качество дорожного покрытия улучшается. Сейчас можно отметить следующие позитивные моменты:

  • Строительные работы выполняются на более высоком уровне.
  • Техническое оснащение становится более качественным.
  • Мелкие ремонтные работы проводятся вовремя.
  • Регламент эксплуатации дорог не нарушается.
  • Используются современные материалы и оборудование (в том числе битумные смеси, ручные заливщики швов, гудронаторы).


Зарубежные технологии, которые еще недавно были в новинку для России, теперь уже перестают восприниматься как что-то необыкновенное. Они вытесняют традиционные способы строительства дорог, что помогает повышать эксплуатационные свойства дорожного полотна.

Так, около четырех лет назад специалисты Росавтодора стали активно применять технологию холодной регенерации и стабилизации асфальтобетонных покрытий, так называемый холодный ресайклинг. Это способ восстановления дорожного покрытия, при котором материал старого покрытия смешивается со смесью вяжущих компонентов. В результате создается новое покрытие — монолитное и прочное.

Возможно, новые инновации в дорожном строительстве уже в 2021 году придут в Россию. Они помогут разрушить стереотипы о низком качестве российских дорог.

Инновационные материалы для строительства дорог

В России за последние 10 лет в строительстве дорог стали активно использовать геосинтетические материалы, являющиеся инновационной разработкой. Они выполнены на основе полимеров, поэтому их применение повышает не только срок эксплуатации дорожного покрытия, но и его экологичность.

Геосинтетики устойчивы к воздействию химических веществ, к любым агрессивным средам и перепадам температур. Они могут эксплуатироваться в течение сотни лет и имеют низкую материалоемкость. В зависимости от того, какая задача стоит перед дорожными строителями, подбирается определенный геоматериал.

  • Геокомпозиты

Многослойные структуры композиций геоматериалов, которые называются геокомпозитами, используют при изготовлении вертикальных прикромочных дренажей дорог и подпорных стен. Они выполняют функции дренажа и фильтрации. Главные параметры геокомпозитов — толщина каждого слоя и его плотность.

  • Геотекстиль
Геотекстиль
Геотекстиль

Геотекстиль — важная инновация в дорожном строительстве. Его делают из полиэфира или полипропилена. Он выпускается рулонами или листами. Этот материал очень гибкий, прочный и водонепроницаемый.

В дорожном строительстве он применяется для фильтрации влаги и отделения щебня от грунта. Это необходимо, чтобы дорожное полотно не деформировалось. Магистрали, которые строили с использованием геотекстиля, трескаются в три раза реже. При выборе этого материала нужно следить, чтобы он был плотным.

По способу плетения нитей и текстуре геотекстиль делится на следующие типы:

  • Вязаный — изготовленный из волокон, соединенных специальной схемой. Такой геотекстиль применяется для отделения одной среды от другой.
  • Тканый, в котором волокна переплетаются перпендикулярно друг другу. При этом используется от двух и более полос нитей. Тканый геотекстиль очень надежен и хорошо снижает нагрузку на дорожное полотно.
  • Нетканый, где волокна переплетены бессистемно. Его пропитывают специальными составами. Нетканый геотекстиль хорошо растягивается, но его прочность невысока.
  • Геомембраны

Чтобы отделить один слой дорожного полотна от другого, используют мембраны — сплошное синтетическое влагостойкое волокно толщиной 1-4 мм. Мембраны очень прочные и имеют устойчивость к растяжениям более 600 %. Этот материал выпускают в рулонах или листах разных габаритов. При укладке такого настила получаются минимальные стыки.

Главные места применения мембран — тоннели, мосты, участки дорог с повышенной влажностью, почвы с подземными реками. Там, где уложена мембрана, асфальт не вспучится из-за сильных морозов.

  • Геокамеры
Геокамеры
Геокамеры

Геокамеры — еще одна инновация в дорожном строительстве. Они применяются в качестве форм для сыпучих и среднефракционных материалов при создании гидротехнических сооружений. Геокамеры имеют отличия в высоте и размерах ячеек. Этот материал наделен отличной влагопроницаемостью, прекрасно выдерживает морозы, жару и воздействие ультрафиолета. Поэтому сооружения, где он применяется, меньше страдают от деформаций.

  • Геосетки, георешетки

Геосетки и георешетки выполняются из полимерных или синтетических нитей. Их выпускают отдельными модулями или рулонами. Основой для материала могут послужить полипропилен, стекловолокно, полиэтилен, полиэфир.

Георешетки отличаются от геосеток толщиной и размерами ячеек, у этого материала они существенно больше. Они нужны, чтобы укреплять склоны дорог, устои мостов и строить трассы на слабых грунтах, так как у них есть армирующие свойства. После укладки ячейки заполняют бетоном марки М200, щебнем или грунтом.

Геосетки обладают гибкостью и легкостью, но при этом они прочные. Их используют, чтобы предотвратить смешивание одного слоя дорожного полотна с другим. Также геосетки нужны для армирования, укрепления и выравнивания дорог. Они кладутся в грунт или асфальтобетонные покрытия.

  • Геоматы

Материал, известный как геомат, состоит из хаотично расположенных маленьких ячеек. В дорожном строительстве он обеспечивает фиксацию корневой системы деревьев  на склонах и откосах. Геомат позволяет корням переплетаться друг с другом и с волокнами материала. Его использование снижает степень эрозии почвы или помогает полностью ее предотвратить.


Нефтяной битум — важный компонент, который используют при производстве асфальтобетона. Он обладает вяжущими свойствами, для усиления которых в него добавляют разные активные вещества.

  • Битумная эмульсия

Битумная эмульсия — жидкость, которая образуется при диспергировании битума в воде с добавлением эмульгатора. В нашей стране битумную эмульсию применяют в дорожном строительстве как пленкообразующий или вяжущий материал. Она превосходит битум своей технологичностью и экологичностью, а также более дешевая в использовании.

Важно, что битумная эмульсия пожаро- и взрывобезопасна. Ее можно хранить в жидком состоянии. Экономия битума при ее применении составляет 30-40 %, а электроэнергии — 1,5 раза. Битумную эмульсию можно использовать на влажных минеральных материалах, что позволяет продлить строительный сезон. Минус в том, что она подходит лишь для ремонтных работ, ее нельзя использовать при строительстве дорог с высоким автомобильным трафиком.

  • Модификация битума полимерами

Следующая инновация в дорожном строительстве — добавление полимеров в битум. Он становится более эластичным, поэтому асфальтобетонное покрытие служит дольше, выдерживает большие нагрузки и меньше трескается.

Битум, модифицированный полимерами, имеет широкий диапазон рабочих температур. Температуры хрупкости и размягчения у него отличаются на 100 °С, в то время как у обычного битума — на 60 °С. В наши дни нефтехимическая индустрия создает множество полимерных соединений, которые делятся на группы: термоэластичные материалы, эластомеры и термопласты. Любое из этих соединений подойдет для модификации битума.

  • Модификация битума резиновой крошкой

Также свойства битума можно модифицировать, добавив в него резиновую крошку. Для этого к битуму подмешивают крошку размером 0,5-1,5 мм с соотношением 7-12 % от его объема. Наружный слой дорожного полотна меньше трескается, его упругость растет на 20-30 %, он лучше поглощает шум и делается более морозоустойчивым. Модифицированный материал прослужит в 2-3 раза дольше.

Смесь резины и битума имеет разные свойства. В зависимости от того, как именно ее произвели, это может быть:

  • более высокая вязкость, чем у простого битума;
  • пониженная чувствительность к перепадам температур;
  • высокая сцепляемость.

Дорожное покрытие, в котором есть гранулят и мелкая резиновая пыль, становится устойчивым к заморозкам и эластичным. Когда на такой дороге образуется лед, он быстро разрушается при контакте автомобильных шин с покрытием. Благодаря этому, на таких магистралях реже случаются дорожно-транспортные происшествия.

Дорожное полотно, изготовленное из гравия или более грубого резинового гранулята, уменьшает опасность скольжения по воде. Дождевые лужи быстро впитываются в пористое покрытие. Смесь резиновой крошки и битума также применяют для заделывания трещин в дорожном полотне. Она позволяет открыть дорогу для машин сразу после проведения ремонтных работ. На 1 км дорожного полотна уходит 15 — 20 тонн резиновой крошки.

Инновационные методы дорожного строительства

Ученые постоянно ищут ответ на вопрос — как создать дорожное покрытие, которое прослужит сотни лет. Существует немало разработок, которые являются инновацией в дорожном строительстве.

  1. Отведение грунтовых вод
    Отведение грунтовых вод
    Отведение грунтовых вод

    Когда при строительстве дорог применяют проницаемые мостовые материалы, количество ливневых стоков снижается. В таком покрытии есть пустоты, посредством которых вода уходит до основания и выводится через траншею в линию сточных вод.  На таких дорогах не образуется лед.

  2. Функция «антизаморозка»В Японии часто бывают снегопады, поэтому местные специалисты внедрили следующую инновацию в дорожном строительстве — технологию «снежных» труб. В дорожное полотно встраивают коммуникации и пускают горячую воду, чтобы растапливать снег. Наиболее значимые трассы к тому же подогревают при помощи циркуляции горячей воды. Существует альтернативная технология Solar Roadways — в дорожные панели встраивают нагревательные элементы с постоянным током 48 вольт. На такой дороге снег сразу тает, а лед не образуется. Минус лишь в том, что такое покрытие обходится в 2,5 раза дороже, чем обычный асфальтобетон.
  3. Трассы с подзарядкой для электромобилейНа сегодняшний день такая дорога построена в Швеции. Это магистраль, при проезде по которой электромобиль подзаряжает аккумулятор за счет встроенного рельса, передающего машине электричество. Разумеется, ток подается не на постоянной основе, а только пока по дороге едет автомобиль.
  4. Дороги из пластика
    Дороги из пластика
    Дороги из пластика

    Голландские ученые придумали Plastic Road — дешевую и экологичную трассу, срок службы которой должен составить не менее 80 лет. Эта удивительная инновация в дорожном строительстве пока еще испытывается, а формула покрытия строго засекречена. Плиты для покрытия Plastic Road будут изготовлены из пластиковых отходов. Строительство таких трасс будет происходить в 2-3 раза быстрей, чем асфальтовых. На них будут предусмотрены специальные полости для прокладки коммуникаций. Такие дороги будут удобны еще и тем, что пластик может выдержать температуру до +80 градусов, ведь он не накапливает тепло.

  5. Дорожная краска В Нидерландах для разметки дорожного полотна изобрели краску, светящуюся в темноте.

    Благодаря особому компоненту в составе, когда температура падает до нуля градусов, на разметке появляются изображения снежинок. Видя их, водители понимают, что дорога скользкая и нужно сбавить скорость. На данный момент дорожная разметка из такой краски есть на одной из трасс возле границы с Бельгией.

    Все эти инновации в дорожном строительстве — огромный вклад ученых в безопасность на дорогах и увеличение срока службы дорожных покрытий. К сожалению, пока неизвестно, будут ли такие технологии применяться в России.

Цифровые технологии в дорожном строительстве

  • «Умная» дорога

Есть вероятность, что в ближайшем будущем будут созданы самоуправляемые автомобили. Если это случится, то потребуется трансформация всей дорожной инфраструктуры. Например, нужно будет сделать так, чтобы автомобили в режиме реального времени устанавливали связь с дорожным полотном и передавали информацию о геопозиции. На всех магистралях будут устанавливать устройства «компьютерного зрения». В работу введут специальные датчики, с помощью которых водители будут узнавать об обстановке на дороге. Затем и вовсе за рулем вместо людей окажутся роботы. Если подобные технологии войдут в нашу жизнь, аварийность на дорогах существенно снизится, а также появятся возможности для постоянной оптимизации транспортных потоков.

  • Цифровая трасса-двойник
Цифровая трасса-двойник
Цифровая трасса-двойник

Ожидается, что в будущем проектировщики магистралей смогут с помощью технологии Building Information Modeling (ВIM) смоделировать цифровую трассу со всеми развязками, эстакадами и мостами на всю протяженность реальной трассы.

Это даст возможность в формате 3D рассмотреть дорожное полотно и проанализировать его важные параметры, при необходимости скорректировав себестоимость проекта. Это настоящая инновация в дорожном строительстве, революционный метод по скорости анализа данных.

В Китае есть автодорожный мост Сутун через реку Янцзы протяженностью 57 км. Он возведен с применением BIM-технологии. Также имитационное моделирование применяли при строительстве моста через Керченский пролив.

  • «Умная» техника

Системы управления smart-техникой будут формировать поверхности каждого слоя дорожного покрытия. Здесь понадобится 3D-моделирование, которое позволит проецировать поверхность структурных слоев. Каждый новый этап работ будет осуществляться с применением определенного вида машин. Smart-техника обеспечит безопасность управляющих ею операторов и уберет проблему «человеческого фактора». Операторы смогут одновременно управлять сразу несколькими машинами, за счет чего вырастет производительность их работы.

Уже внедряемые интеллектуальные транспортные системы

Интеллектуальные транспортные системы, которые внедряются сейчас:

  • Подсистема мониторинга характеристик транспортного потока;
  • Подсистема информирования водителей с помощью ДИТ и ЗПИ;
  • Подсистема мониторинга погодных условий;
  • Подсистема мониторинга состояния трасс и дорожной инфраструктуры;
  • Подсистема мониторинга экологической обстановки.

Когда внедряют подсистемы ИТС, это делают с учетом особенностей региона, чтобы их работа была эффективной.

Эти подсистемы оперативно передают данные о состоянии дорог, погодных условиях, транспортных потоках, нарушениях нормативов содержания и ремонта дороги, экологической обстановке и др.

Интеллектуальные транспортные системы
Интеллектуальные транспортные системы

Применение подсистем ИТС позволяет на более качественном уровне осуществлять прогнозирование, контроль и принятие решений. Бюджетные средства используются эффективно, уровень содержания дорог повышается, улучшается организация движения, водители становятся более информированными о ситуации на дорогах. Безопасность движения по трассам повышается за счет предупреждений об опасных погодных условиях.

С помощью подсистем ИТС региональные центры организации дорожного движения получают точную и подробную информацию о дорожно-транспортной ситуации и о том, как она будет развиваться. Это дает возможность автоматизировать работу диспетчерских служб и снизить перегрузки на проблемных участках дорог.

Специалисты дорожно-эксплуатационных и ремонтно-строительных организаций благодаря внедрению подсистем ИТС оптимизируют производственно-технологические процессы и повышают рентабельность дорожных работ.

Системный интегратор АО «ТРАССКОМ» предлагает инновации в дорожном строительстве. Методы работы АО «ТРАССКОМ» имеют конкурентные преимущества и легко интегрируются в региональные ИТС. Также компания готовит квалифицированных специалистов в области систем мониторинга и прогнозирования состояния дорожных полотен.

Главные преимущества продуктов АО «ТРАССКОМ»:

  • Надежное оборудование и программное обеспечение
  • Многофункциональные системы мониторинга, аналитики и поддержки процессов принятия решений
  • Качественный мониторинг состояния дорог с использованием мобильных комплексов, технологии искусственного интеллекта, прогнозирования и термокартирования
  • Автономное энергоснабжение

Сотрудникам АО «ТРАССКОМ» принадлежат уникальные разработки. Так, мобильный комплекс дорожного мониторинга (МДКМ) «Иней-М» совершил революцию в мониторинге состояния дорог. Он компактен, устанавливается на любое транспортное средство и в режиме реального времени передает диспетчерам информацию о состоянии дороги с точной привязкой к координатам. Это очень эффективный инструмент для контроля состояния трасс, особенно зимой.

Главные преимущества продуктов АО «ТРАССКОМ»
Главные преимущества продуктов АО «ТРАССКОМ»

Технологические решения АО «ТРАССКОМ» помогают обеспечивать безопасность на дорогах и экономить бюджет. Например, в Свердловской области эти внедренные решения полностью окупились за одну зиму.

Специалисты компании стремятся к тому, чтобы их технологии и инструменты помогали сохранять жизни водителям и пассажирам, повышали эффективность производственных процессов и делали дорожное движение удобным и комфортным. Многочисленные отзывы специалистов дорожных служб со всей России говорят о том, что эти задачи реализуются на высоком уровне.

Состояние дорог в России часто критикуют. Но нельзя не признать, что сейчас в нашей стране внедряется много инноваций в дорожном строительстве. Появляются новые магистрали и трассы, что положительно влияет на экономику отдельных регионов и всей страны в целом.