Строительство транспортного обхода Санкт-Петербурга (КАД)

Вопрос необходимости Кольцевой автомобильной дороги вокруг Санкт-Петербурга неоднократно обсуждался в течение последних сорока лет, и даже трижды разрабатывались технико-экономические обоснования. Но только в марте 2001 года, после принятия Правительством Российской Федерации соответствующего распоряжения, началось строительство КАД. Менее чем за год инженерный проект был готов, он прошел согласование во всех необходимых инстанциях и утвержден Госстроем РФ.

Трасса кольцевой дороги станет объединяющим элементом транспортной системы региона и соединит в единое целое все основные дорожные магистрали, расходящиеся из центра Санкт-Петербурга в направлении Хельсинки, Мурманска, Москвы, Киева и Таллинна.

Транспортный обход необходим Петербургу уже давно — дорожная сеть города не справляется с постоянно растущим транспортным потоком. Расчетная пропускная способность КАД к 2020 году составит 190 тыс. автомобилей в сутки.



  • Тканый геотекстиль Stabilenka®
  • Colbonddrain®

Основные характеристики КАД:

·  Протяженность КАД - 115,3 км

·  Расчетная скорость движения - 120 км/час

·  Количество полос движения - 4-8

·  Ширина проезжей части - 15-32 м

·  Ширина земляного полотна - 27,5-48 м

·  Количество транспортных развязок - 18

·  Количество мостов и путепроводов - 58

·  Количество автодорожных тоннелей - 2

При строительстве Транспортного обхода Санкт-Петербурга (КАД) на лоте 4.1 проектировщиком выступала фирма ООО «Дорога», а подрядчиком -  ООО «ПСФ Дорстройпроект».

Геологические условия на этом участке КАД отличаются наличием верхнего слоя переменной толщины, сложенного грунтами с достаточной несущей способностью, в то время как ниже расположены водонасыщенные грунты на границе текучести, местами тиксотропные, с очень низкой несущей способностью. Продольный профиль трассы имеет разные высотные отметки, вплоть до 10 метров на подходах к искусственным сооружениям. Расчеты устойчивости насыпи показали, что на многих пикетах нормативные значения коэффициента устойчивости не обеспечены, т.е. там требуется армирование подошвы насыпи. Кроме того, расчетные скорости осадки при их абсолютных величинах до 1,5 м (90 % общей консолидации слабых грунтов) составляют от 8 до 13 лет. Учитывая заданные сроки строительства, потребовалось проведение мероприятий по устройству вертикальных дрен, позволяющие снизить скорость осадки до 0,5 года. На подходах к искусственным сооружениям осадки вообще не допустимы, поэтому здесь были применены сваи с последующим устройством над ними гибкого свайного ростверка из армирующей геосинтетической ткани. Такой тщательный подход к рассмотрению каждого метра трассы и применение различных способов стабилизации насыпи обеспечил максимальную эффективность предпринятых мероприятий при минимизации затрат.

В качестве вертикальных дрен использовались плоские геосинтетические ленточные дрены (ГЛД) марки Colbonddrain® CX 1000 производства фирмы Colbond Geosynthetics (Германия).

ГЛД состоит из Z-образного сердечника, собранного из полиамидных путаных нитей, сваренных в местах пересечения, окруженного нетканым материалом. Эффективный диаметр приведенной круглой дрены равен половине ее ширины, т.е. 5 см. Максимальная водоотводящая способность дрены равна 158 м3/год при градиенте i=0,1. Коэффициент фильтрации нетканого материала геодрены Кф≥10-4 м/сек, в то время как у илистых грунтов он может достигать величины 10-7 м/сек, т.е. на три порядка ниже. Очевидно, что в таких условиях скорость отвода воды определяется грунтом.

ГЛД устанавливались в квадратную решетку с шагом 1,5 — 2,0 метра в зависимости от свойств грунта  и возможной величины осадки с помощью специальной погружной машины на глубину до 20 м с выпуском наружу от 15 до 20 см. Поверх выпусков дрен укладывался горизонтальный дренажный слой из щебня толщиной 15 см для отвода отжатой воды. В зависимости от расчетного коэффициента устойчивости насыпи на дренажный слой укладывался сверху нетканый материал для предотвращения засорения его грунтом отсыпаемой сверху насыпи, либо высокопрочная геоткань Стабиленка® производства фирмы HUESKER Synthetic (Германия) прочностью от 100 до 400 кН/м в зависимости от параметров насыпи и грунтов, осуществляющая функцию армирования основания. После отсыпки насыпи началось отжатие воды из под подошвы через ГЛД и горизонтальный дренирующий слой.

На подходах к искусственным сооружениям устраивалась квадратная сетка буронабивных цементобетонных свай на глубину до 20 м диаметром 0,6 м и шагом 3 м. Затем свайное поле засыпалось дренирующим грунтом толщиной 0,5 м и грунт уплотнялся. Поверх укладывалась высокопрочная ткань Стабиленка® 400/50 сначала поперек оси полотна с выпусками на обратный анкер, затем, после укладки слоя грунта высотой 0,5 м и его уплотнения, вдоль оси насыпи, после чего верхний слой Стабиленки® покрывался слоем грунта для увеличения сил трения  и обратный анкер заводился внутрь насыпи на величину, соответствующую прочности применяемого типа Стабиленки®. Затем производилась послойная отсыпка насыпи с последующим уплотнением.

Таким образом создается конструкция дорожной насыпи в сложных геологических условиях с применением различных технологий и геосинтетических материалов с минимальными затратами времени и материальных ресурсов.