609

обязательно должно быть физическим, т.е. комлевые части сочленяющихся хлыстов достаточно расположить встык как можно ближе друг к другу. Но параллельные хлысты на этом участке сочленения должны быть непрерывными. К ним комлевые части стыкующихся хлыстов плотно прикручиваются двумя скрученными между собой проволоками. Таким образом достигается монолитность колесопровода в целом. Необходимость распределения нагрузки вдоль полотна дороги особенно важна на болотистых почвах. При движении подвижного состава торфяная подушка прогибается, и, если колесопровод не является монолитным, в месте его разрыва образуется выступ. Здесь и происходит разрушение дорожного полотна. А вот сооружение лежневых дорог без колесопроводов зачастую строят и так, что является недопустимым.

Верхний грунтовый слой дорожной одежды 5 с рекомендованной толщиной 20–30 см также служит для равномерного распределения нагрузки на площадь настила, защищает колесопроводы от преждевременного разрушения, позволяет лесовозным машинам более свободно маневрировать. Но основное его назначение – создание для используемой древесины условий переувлажненного состояния. В этой среде дерево не гниет и становится мореным. В реальных условиях без капитальных затрат эксплуатация таких дорог составляет 12–15 лет. А это срок очередного освоения делянки при добровольно выборочной рубке. Поэтому даже для лесовозных усов такую дорогу рекомендуется строить с грунтовым покрытием.

Дорожное покрытие с использованием перечисленных деревянных конструкций относится к группе жестких дорожных одежд. Ее прочность определяется требуемым модулем упругости. В общем случае он зависит от модулей упругости грунта, одежды, диаметра круга, эквивалентного по площади следу колеса, и толщины слоя дорожной одежды. Выполненные по методике СоюздорНИИ расчеты для наихудших условий эксплуатации лежневой дороги позволяют установить, что толщина древесного покрытия должна составлять не менее 3 см (одной сплошной доской). В реальных условиях, учитывая коэффициент укладки 0,6–0,7, настил можно сооружать из баланса диаметром от 5 см.

Особый интерес представляет сооружение лесовозной дороги на болотах III типа, с плавающей сплавиной, однако практически таких дорог не делают, а если и случается вывозить лес через топкое болото, то только зимой. Летом лежневки прокладывают вкруговую. Однако опыт использования таких оттаявших зимников – в исключительных случаях, конечно, – предполагает возможность их успешной эксплуатации и летом. Конструкция такой дороги показана на рис. 2.3.

31

elib.pstu.ru

но использовать низкие температуры и обеспечить интенсивную вывозку

ипродление срока эксплуатации зимних дорог. Их следует широко использовать в районах с устойчивой зимой (на европейском Севере, Северо-Западе, в Сибири, на Дальнем Востоке).

По типу покрытий различают снежные и ледяные зимние дороги. Снежные дороги подразделяют на снежно-уплотненные и снежно-ледяные. Снеж- но-уплотненные дороги строят при небольшой интенсивности движения и эксплуатации легких автопоездов. Они просты по устройству и не требуют больших затрат на сооружение. Покрытие этих дорог представляет собой уплотненный слой снега на спланированном земляном основании. Если снег на такой дороге в течение зимы уплотнять и поливать водой, то такая дорога становится снежно-ледяной, в конце зимы толщина слоя снегольда достигает 0,5 м, что удлиняет срок ее действия на 8–10 дней по сравнению со снежноуплотненной дорогой.

Более качественным покрытием зимних дорог является ледяное. Ледяные дороги строят на земляном основании, что обеспечивает большую твердость

ировность, термостойкость, скорость и рейсовую нагрузку лесовозных автопоездов. Применение ледяных покрытий позволяет продлить зимний сезон вывозки на 12–15 дней и более и довести его до 100 дней и более.

Чтобы повысить прочность покрытия и сократить его таяние весной, на открытых местах и уклонах в покрытие вмораживают щепу, опилки, стружки. Прочность покрытия с древесными добавками повышается в 1,5–2 раза, в зависимости от вида и количества добавок. Движение гусеничных машин по дорогам с ледяным покрытием не допускается.

Важным этапом строительства зимних дорог является подготовка основания, при которой в случае необходимости корчуют пни, прошпаливают (т.е. укладывают поперек оси дороги на спланированную поверхность болота долготье длиной 5–6 м, диаметром 0,10–0,16 м через 0,4–0,7 м) труднопроходимые участки, устраивают простейшие искусственные сооружения (рис. 2.4).

С наступлением морозов на сырых и заболоченных местах для ускорения и увеличения глубины промерзания основания дороги снимают илиА лии яют моховой покров и проминают дорожную полосу гусеницами трактора. Проминку выполняют в часы наиболее низких температур. При этом поперечины и порубочные остатки утапливают в грунт. Чтобы обеспечить ровность и равномерность проминки основания, каждый последующий проход трактора должен быть смещен относительно предыдущего. Проминку заканчивают, когда образуется достаточный слой промерзшего грунта и прекращается появление воды на поверхности следа от проходов трактора. Начинают проминку легкими тракторами, после чего пропускают тракторы с большим удельным давлением на грунт (ТДТ-55, ТТ-4, Т-100, Т-130).

33

elib.pstu.ru

лам с допущением ограничения не более чем до половины расчетной скорости. В основном зимние дороги проектируют с двумя полосами движения. Ширину просеки принимают для двухполосных дорог 12–14 м, для однополосных – 8 м (на усах 6 м), ширину земляного полотна – соответственно 8–10 м

и5–6 м. Проектирование насыпей и выемок допускается лишь на отдельных участках грузовой полосы, назначаемой в таком случае в отдельной просеке. Порожняковый путь в отдельной просеке и двухполосную дорогу в одной просеке, как правило, проектируют в нулевых отметках, с горизонтальной поверхностью земляного полотна, без боковых и нагорных канав.

Содержание и ремонт ледяных дорог сводятся к работам по снегозащите

ирасчистке дорог от снега, засыпке и вмораживанию опилок, щепы на быстро оттаивающих участках, сохранению ровной поверхности проезжей части, наращиванию слоя льда, ремонту мостов, лотков, водозаборов.

2.5.Транспортная доступность лесных массивов

Впериоды острой потребности в древесине (индустриализация, послевоенное восстановление хозяйства) основной ее объем заготавливался в европейской части страны. Сегодня ресурсы леса в этих зонах, за исключением Севера, истощены. К тому же территория лесов значительно сократилась за счет роста городов, сельских поселений, сельскохозяйственных земель, промышленных объектов, строительства дорог.

По мере роста спроса на древесину и истощения ее запасов в хозяйственно освоенных регионах промышленность вынуждена перемещаться на новые лесные территории. Основные лесные богатства сохранились на Севере Европейской части России, Урале, Сибири и Дальнем Востоке. Это необъятные пространства, суровые, малозаселенные, с неразвитой транспортной инфраструктурой, во многих районах практически с отсутствием качественных до- рожно-строительных материалов.

Для освоения этих территорий требуется развитие социальной и промышленной инфраструктуры и привлечение и закрепление специалистов и рабочих.

Современная структура лесозаготовительной промышленности такова,

что заготовкой древесины занимаются более 5,5 тыс. юридических и физических лиц. Предприятия с объемом заготовок до 50 тыс. м3 в год составляют 93 % от их общего числа. Очевидно, что такие предприятия не могут решить всех проблем строительства лесных дорог. В лесной промышленности применяется трехступенчатая структура дорожной сети – магистрали, ветки и усы. Такие параметры дорожной сети, как расстояние между магистралями,

35

elib.pstu.ru

ветками и усами, оптимизируются. Подобная сеть лесных дорог является наиболее экономичным вариантом транспортного освоения лесного массива.

В пределах одного лесного массива заготовку леса ежегодно перемещают на новые лесосеки. Но для этого необходимо ежегодно строить новые дороги – удлинять магистрали и ветки, прокладывать новые ветки и усы. Это делает дорожное строительство обязательным элементом технологического цикла лесозаготовок наряду с валкой, трелевкой и вывозкой леса.

Однако строительство лесных дорог является капиталоемким. Стоимость строительства 1 км магистрали (или ветки) составляет от 1 млн руб. и более, а 1 км уса – от 300 до 800 тыс. руб. Применение на валке и трелевке леса колесной техники позволяет варьировать расстояние трелевки в довольно широких пределах. Это дает возможность лесозаготовителям в ряде случаев в зависимости от местных условий и сезона года исключать строительство веток или усов. В этом случае расстояние между дорогами равно двойному расстоянию трелевки (рис. 2.5). Заготовленную древесину вывозят потребителю или предварительно складируют вдоль дороги.

Рис. 2.5. Дороги в лесном массиве

Этапы транспортного освоения лесных массивов следующие:

–разделение лесного массива на зоны летней и зимней вывозки древесины;

–определение густоты дорог;

–выбор структуры сети дорог;

–планирование сети дорог;

–определение протяженности дорог на перспективу и на один год;

–определение стоимости строительства дорог.

При разработке транспортного освоения лесных массивов учитывается значительное число влияющих факторов:

–расчетная лесосека;

–ликвидный запас древесины;

–деление лесов по целевому назначению;

–лесорастительные условия;

36

elib.pstu.ru

–грузооборот дороги в обоих направлениях и ее категория;

–климатические условия;

–грунтово-гидрологические условия;

–почвенно-грунтовые условия;

–топографические условия;

–технические условия проектирования дороги.

В благоприятных условиях (сухие места, хорошие грунты, наличие до- рожно-строительных материалов) строительство лесных дорог не вызывает особенных трудностей. Но во многих богатых лесами субъектах РФ строительство дорог усложняется природно-климатическими условиями – грунтами с низкой несущей способностью, заболоченностью, отсутствием дорожностроительных материалов и пр.

Такие условия требуют индивидуального подхода к конструкции и технологии строительства дорог. На обводненных участках местности и на болотах, где возведение земляного полотна требует большого количества привозного дренирующего грунта, при отсутствии местных каменных материалов обычно устраивают дороги с деревогрунтовыми, колейными щитовыми сбор- но-разборными или лежневыми конструкциями дорожных одежд, из лесосечных отходов и отходов лесопиления. В конструкции таких дорог широко используют лесосечные отходы, отходы лесопиления, круглую древесину диаметром 10–26 см или брус. Колейные покрытия из инвентарных щитов более эффективны, чем лежневые, так как обеспечивают повторность их использования. Расход деловой древесины на 1 км колейных дорог из древесины в зависимости от грунтово-гидрологических условий составляет от 400 до 1000 м3 (рис. 2.6). Стоимость строительства подобных дорог достигает 1 млн руб./км, а продолжительности строительства от 1 до 3 месяцев.

Рис. 2.6. Действующая лесовозная ветка

Колейные дороги обладают существенными недостатками – значительными перерывами движения в результате схода лесовозов, особенно груженых с колеи.

Наметившаяся в последнее время тенденция использования древесного сырья в качестве биотоплива может вызвать рост цен на низкосортную древе-

37

elib.pstu.ru

сину и древесные отходы. Это в свою очередь вызовет дефицит древесины и древесных отходов как дорожно-строительного материала.

В настоящее время лесозаготовители проявляют интерес к использованию геоматериалов для строительства дорог. Поэтому необходимо уже сейчас широко использовать новые материалы и технологии в строительстве лесных дорог.

Первые попытки строить лесовозные дороги с применением геоматериалов были сделаны в 70–80-х гг. прошлого века в Крестецком, Оленинском, Усть-Куломском ЛПХ и др.

Опыт эксплуатации контрольных участков лесовозных дорог сА лирующими прослойками показал высокие эксплуатационные качества дорог, особенно в весенний период. Однако широкого распространения такие технологии не получили в основном из-за дефицита геоматериалов.

В 2009–2010 гг. в Республике Коми и в Архангельской области были построены опытные участки лесных дорог с применением геосеток, георешеток и геотекстиля.

Летом 2009 г. В Сысольском районе Республики Коми был построен экспериментальный участок дороги с геосеткой длиной 200 м и шириной земляного полотна 5 м. По ширине естественного основания дороги пни не корчевались, а спиливались в уровень с землей. Тем самым сохранялась корневая система и мохорастительный слой, которые армируют грунт. Неровности микрорельефа заполнялись лесосечными отходами. Были построены два варианта дорожной конструкции. При первом варианте геосетка укладывалась на поверхность невысокой насыпи с последующей засыпкой слоем грунта, т.е. сетка была под грунтовой дорожной одеждой (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Укладывание геосетки на поверхность невысокой насыпи с последующей засыпкой слоем грунта (1-й вариант)

При втором варианте на подготовленное грунтовое основание (пни спиливались в уровень с поверхностью земли, неровности микрорельефа заполнялись лесосечными отходами) укладывалась геосетка, на нее – слой отходов лесопиления с последующей отсыпкой слоя грунта, который является дорожной одеждой (рис. 2.8, 2.9).

38

elib.pstu.ru

–предотвращение взаимопроникания грунта и зернистых материалов;

–укрепление откосов насыпей и выемок.

Вместе с тем геотекстиль выполняет функции дренирующих и капилляропрерывающих прослоек, улучшая водно-тепловой режим земляного полотна. Укладка геоматериалов технологична, не требует специальной техники и больших затрат. Использование геоматериалов позволяет снизить расход до- рожно-строительных материалов. Например, при строительстве гравийных одежд экономия гравия составляет 20–25 %.

Важное направление в строительстве лесных дорог с целью удешевления стоимости их строительства – максимальное использование доступных местных материалов. Это природные материалы (слабые известняки и песчаники, мел, опока, гравийные и песчаногравийные смеси, дресва, битуминозные горные породы и др.); минеральные и органические побочные продукты промышленности (шламы, золы, шлаки, формовочные пески, горелые породы, кислый гудрон, мазутные очистки, таловый пек, гидролизный лигнин, суль- фатно-спиртовая барда и др.); вторичное сырье (старый асфальтобетон, бракованные бетонные и железобетонные изделия, старый цементобетон, бой кирпича и др.); древесные материалы (опилки, щепа, отходы лесопиления, кора, лесосечные отходы и др.).

Необходимо разрабатывать экономичные дорожные конструкции и технологии строительства дорог, содержать существующую сеть лесных дорог в соответствии с техническими нормативами. Затраты на содержание дорог во много раз меньше стоимости их строительства. Содержание дорог в хорошем проезжем состоянии дает возможность снизить транспортные затраты на 15–30 %, а ресурс лесовозных автопоездов значительно возрастает.

Даже если какое-то время лесная дорога не эксплуатируется, периодически следует выполнять необходимый минимум работ по ее содержанию. Если вовремя не проводить мероприятия по содержанию дорог, это приведет к быстрому их зарастанию и, как следствие, отсутствию дорог в освоенных прежде лесосырьевых базах. Возникнет необходимость вновь строить лесные дороги там, где они уже были однажды построены. Острая потребность в лесных дорогах была особо продемонстрирована лесными пожарами летом

2010–2011 гг.

Строительство лесных автомобильных дорог с использованием новых эффективных технологий и материалов увеличивает надежность и сроки службы дорожных сооружений, способствует росту технического уровня и транспортно-эксплуатационного состояния дорог, снижает стоимость дорожных работ и повышает экологическую безопасность на дорогах.

40

elib.pstu.ru