Учет погодно-климатических условий при проектировании и строительстве дорожных объектов в Минской области Республики Беларусь

За последние тридцать лет, с 1989 по 2019 годы, среднегодовая температура воздуха в Беларуси превысила климатическую норму на 1,3 °C. Этот показатель является одним из самых мощных аргументов в пользу того, что изменение климата – не абстрактная теория, а насущная реальность, которая задает новую парадигму для многих отраслей. Дорожное строительство, в свою очередь, относится к одной из наиболее чувствительных к таким трансформациям сфер.

В условиях возрастающей интенсивности движения, особенно тяжеловесного транспорта, и меняющегося климата, обеспечение долговечности и безопасности дорожной инфраструктуры становится задачей первостепенной важности. Для такой географической области, как Минская область Республики Беларусь, где умеренно континентальный климат проявляет все более выраженные аномалии, детальный учет погодно-климатических и инженерно-геологических факторов при проектировании и строительстве дорожных объектов не просто желателен, а жизненно необходим.

Данный реферат ставит своей целью систематизацию и углубление знаний о существующих методиках, нормативных документах и инженерных решениях, применяемых для адаптации дорожного строительства к природным условиям Минской области. Особое внимание будет уделено не только текущему положению дел, но и перспективным адаптационным стратегиям в свете прогнозируемых климатических изменений. Работа предназначена для студентов и аспирантов инженерно-технического профиля и ориентирована на академические требования к реферативным исследованиям. Структура реферата последовательно раскрывает климатические особенности региона, нормативно-техническую базу, инженерно-геологические аспекты, современные технологии и, наконец, проблемы и вызовы, связанные с изменением климата, предлагая пути их решения.

Климатические характеристики Минской области и их влияние на дорожное хозяйство

Природа диктует свои условия, и для дорожного строительства эти условия зачастую определяют успешность и долговечность всей инфраструктуры. Понимание тонкостей местного климата, особенно в такой динамично меняющейся среде, как Минская область, является краеугольным камнем в проектировании надежных дорожных объектов.

Общая характеристика климата Минской области

Климат Минской области традиционно описывается как умеренно континентальный, влажный, однако, эта классическая формулировка сегодня нуждается в существенных дополнениях, ведь наблюдаемые изменения не просто корректируют, а перестраивают привычные паттерны. Важным фактором, формирующим погодные условия, является значительное влияние атлантического морского воздуха, приносящего влагу и умеренность. Однако, начиная с конца 1980-х годов, четко прослеживается выраженное потепление, особенно заметное в зимний период.

Так, данные за 1989-2019 годы показывают, что среднегодовая температура воздуха в целом по Беларуси превысила климатическую норму на 1,3 °C. Примечательно, что суточные минимальные температуры зимой растут в среднем на 30% быстрее, чем максимальные, что свидетельствует о тенденции к смягчению зимних морозов, но не исключает резких перепадов. Зима становится чаще мягкой, с частыми оттепелями, что, с одной стороны, снижает экстремальные нагрузки от сильных морозов, но с другой – увеличивает количество циклов замораживания-оттаивания, крайне губительных для дорожных покрытий. И что из этого следует? Это означает, что дорожные материалы должны обладать повышенной устойчивостью к многократным температурным перепадам и насыщению влагой, что требует пересмотра традиционных подходов к их выбору и применению.

Количественные показатели погодно-климатических факторов

Для проектировщиков дорог важно не столько общее описание климата, сколько конкретные, количественные данные. В Минске, центре области, среднегодовая температура составляет 5,4°C. Средняя температура января держится на отметке –6,9°C, тогда как июль радует значением в 17,8°C. Эти усредненные значения скрывают за собой значительные экстремумы: абсолютный годовой максимум температуры в столице может достигать +36,5°C, а абсолютный годовой минимум опускаться ниже –36°C. При этом, температура выше 34°C фиксируется примерно раз в 20 лет, что требует учета теплостойкости материалов.

Осадки являются еще одним критическим параметром. Минская область характеризуется значительным количеством осадков даже в самые сухие месяцы. Парадоксально, но самым сухим месяцем в Минске считается февраль, со средним количеством осадков около 10 миллиметров. Среднегодовое количество осадков в столице составляет 646 мм, но может колебаться от 360 мм в засушливые годы до более чем 775 мм раз в 6 лет. Летом среднее количество осадков достигает 242 мм, а максимальное суточное количество осадков превышает 42 мм раз в 5 лет, что создает риск внезапных подтоплений и интенсивного воздействия на водоотводные системы.

Высокая относительная влажность воздуха (80-90% в холодное время года) и частые туманы (в среднем 67 суток в году) также оказывают влияние на видимость и влажностный режим дорожного полотна. Средняя высота снежного покрова достигает 32 см, а в редкие годы – 72 см, требуя эффективной снегоуборочной техники. Среднее количество суток с метелями – 16, с грозами – 27. Продолжительность периода с температурой воздуха выше 5°C составляет 230 дней, а выше 10°C – 140 дней, что определяет продолжительность строительного сезона.

Ветровой режим также играет свою роль: зимой преобладают юго-западные ветры со средней скоростью в декабре 4,4 м/с, в январе 4,3 м/с и в феврале 4,6 м/с. Летом же доминируют северо-западные направления. Эти данные важны для оценки снегозаносимости дорог и ветровых нагрузок на конструкции.

Особое внимание уделяется глубине промерзания грунта, которая является ключевым параметром для расчета морозоустойчивости дорожной одежды. Для Минска характерны следующие значения:

• Глины и суглинки: 1,01 м
• Супеси и мелкие пылеватые пески: 1,23 м
• Пески средней крупности, крупные и гравелистые: 1,32 м
• Крупнообломочные грунты: 1,5 м

Средняя из максимальных за год глубин промерзания грунта в Минской области составляет 68 см, при этом наибольшая из максимальных может достигать 129-147 см. В городе Минске эти показатели составляют 63 см и 137 см соответственно для легкого пылеватого суглинка, подстилаемого песком.

Непосредственное влияние климата на дорожные объекты

Количественные показатели погодно-климатических факторов напрямую транслируются в конкретные инженерные вызовы. Колебания температуры, особенно между суточными минимумами и максимумами, а также циклы замораживания-оттаивания, являются мощным фактором разрушения. Высокие температуры воздуха (плюс 30-35°C), хоть и редки, приводят к деформации асфальтобетонного покрытия, вызывая размягчение вяжущего и образование колейности. Низкие температуры, напротив, вызывают хрупкость материалов и могут приводить к растрескиванию дорожного полотна.

Количество и интенсивность осадков определяют необходимость в эффективных системах дренажа и водоотвода, а также влияют на влажностный режим земляного полотна, что критически важно для его несущей способности. Ветровые нагрузки влияют на снегозаносимость дорог и эрозию обочин. Совокупность этих факторов не только ограничивает продолжительность строительного сезона, требуя применения специальных технологий производства работ в неблагоприятные периоды, но и напрямую сказывается на потребительских свойствах дорог, их безопасности и долговечности. Прогнозируемое отсутствие понижения минимальных температур воздуха до –35°C и ниже к 2030-2039 годам, по данным НАН Беларуси, хоть и снижает риски экстремальных морозов, но не отменяет необходимости учитывать другие, более частые, но менее интенсивные климатические воздействия, которые суммарно могут привести к значительному износу. Какой важный нюанс здесь упускается? Снижение экстремально низких температур не означает исчезновения проблем, связанных с морозом; напротив, увеличение числа переходов через 0°C становится ещё более разрушительным фактором, требующим постоянного внимания к качеству материалов и проектирования.

Нормативно-техническая база регулирования учета природных условий в дорожном строительстве Беларуси

Проектирование и строительство дорог в Республике Беларусь, как и в любой развитой стране, опирается на тщательно разработанную систему нормативно-технической документации. Эта база призвана обеспечить безопасность, долговечность и экономическую эффективность дорожной инфраструктуры, учитывая при этом уникальные природные условия региона.

Дорожно-климатическое районирование территории Республики Беларусь

Один из основополагающих принципов учета природных условий закреплен в ТКП 45-3.03-96-2008 (02250) «Автомобильные дороги. Правила проектирования», который предусматривает деление территории Республики Беларусь на три дорожно-климатических района:

1. Северный (влажный): характеризуется более холодными зимами и повышенной влажностью.
2. Центральный (умеренно-влажный): к которому относится и Минская область, занимает промежуточное положение по температурно-влажностному режиму.
3. Южный (неустойчиво-влажный): отличается более мягкими зимами и переменным режимом увлажнения.

Такое районирование позволяет применять дифференцированные подходы к проектированию дорожных одежд, земляного полотна и систем водоотвода, учитывая местные особенности климата. Кроме того, упомянутый ТКП 45-3.03-96-2008 также подразделяет участки местности по рельефу, почвенно-грунтовым, геологическим и гидрогеологическим условиям на три типа по характеру и степени увлажнения:

• Тип 1 (сухие места): характеризуется увлажнением исключительно за счет атмосферных осадков, обеспеченным поверхностным стоком и отсутствием влияния подземных вод на увлажнение грунтов. Почвы здесь не имеют признаков заболачивания.
• Тип 2 (сырые места): здесь увлажнение происходит за счет кратковременно стоящих (до 30 суток) поверхностных вод и атмосферных осадков. Поверхностный сток не обеспечен, рельеф местности равнинный, что создает условия для возможного переувлажнения грунтов весной и осенью.
• Тип 3 (мокрые места): отличаются постоянным или длительным (более 30 суток) переувлажнением грунтов за счет высокого уровня грунтовых вод или длительного стояния поверхностных вод.

Принадлежность Минской области к центральному дорожно-климатическому району и наличие различных типов местности по увлажнению диктуют необходимость гибкого подхода к проектным решениям.

Регулирование проектирования различных элементов дорог

Нормативная база Беларуси предоставляет комплексные указания по проектированию различных элементов дорожных конструкций:

• СН 3.03.04-2019 «Автомобильные дороги»: Этот стандарт устанавливает общие требования к проектированию автомобильных дорог общего пользования при их возведении, реконструкции и капитальном ремонте. В нем заложены основы для учета природно-климатических факторов, определяющих общую концепцию дороги.
• ТКП 45-3.03-96-2008 (02250) «Автомобильные дороги. Правила проектирования»: Помимо дорожно-климатического районирования, этот документ содержит ключевые положения по учету всех видов природных условий, включая рельеф, геологию, гидрогеологию, что является отправной точкой для разработки проектной документации.
• ТКП 45-3.03-112-2008 (02250) «Автомобильные дороги. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования»: Данный технический кодекс подробно регламентирует проектирование нежестких дорожных одежд, которые наиболее чувствительны к температурно-влажностному режиму. Он учитывает циклы замораживания-оттаивания, глубину промерзания грунта и влияние увлажнения на несущую способность слоев.
• СП 3.03.01-2020 «Жесткие и полужесткие дорожные одежды. Правила проектирования»: Для жестких и полужестких дорожных одежд, например, цементобетонных, применяются свои строительные правила. Они устанавливают положения и методы расчета конструкций, учитывая температурные деформации бетона и его устойчивость к циклам замораживания-оттаивания.
• ТКП 200-2018 «Автомобильные дороги. Земляное полотно. Правила проектирования»: Этот документ является ключевым для проектирования земляного полотна. Он содержит сведения о климатических характеристиках дорожно-климатических районов и грунтовых условиях, что позволяет правильно формировать насыпи и выемки, обеспечивая их устойчивость и долговечность в условиях переменчивого белорусского климата.

Учет экстремальных погодных условий и роль исследовательских институтов

Необходимо отметить роль СТБ 1291-2001 «Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения», который определяет экстремальные погодные условия, требующие особого внимания к безопасности движения. Это могут быть сильные снегопады, гололед, туманы, которые напрямую влияют на требования к содержанию дорог и функциональность дорожной инфраструктуры.

Важнейшую роль в развитии нормативно-технической базы играет Республиканское унитарное предприятие «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ». Этот институт является не только разработчиком многих технических нормативных правовых актов и дорожных методических документов, но и осуществляет инженерное и научное сопровождение объектов дорожного строительства. Благодаря его работе, белорусская нормативная база постоянно обновляется и адаптируется к современным вызовам, включая изменение климата и внедрение новых технологий.

Таким образом, комплекс нормативных документов Республики Беларусь представляет собой многоуровневую систему, которая позволяет учесть широкий спектр природно-климатических и инженерно-геологических факторов, обеспечивая высокий уровень проектирования и строительства дорожных объектов в Минской области.

Инженерно-геологические условия Минской области и их влияние на дорожные конструкции

Подобно тому, как фундамент определяет устойчивость здания, инженерно-геологические условия местности являются основой для всей дорожной конструкции. Для Минской области характерны специфические грунты и гидрогеологический режим, которые в тесной взаимосвязи с погодно-климатическими факторами формируют уникальные вызовы для дорожного проектирования.

Характеристика грунтов и почв Минской области

Территория Минской области представляет собой геологически сложный ландшафт, сформированный преимущественно ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями. Здесь преобладают дерново-подзолистые и дерново-глеевые почвы, которые развились на моренных и водно-ледниковых суглинках и супесях. Эти грунты обладают определенными физико-механическими свойствами, которые необходимо учитывать при строительстве.

Например, в самом Минске в основном встречаются дерново-подзолистые, суглинистые почвы с кислотностью около 4,8. Суглинки и супеси часто характеризуются высокой пучинистостью при промерзании и значительным снижением несущей способности при переувлажнении.

Для иллюстрации разнообразия грунтов в Минской области можно привести следующие примеры:

• Минск: Часто встречается легкий пылеватый суглинок, подстилаемый песком на глубине около 1 м. Этот тип грунта чувствителен к изменению влажности и циклическому промерзанию-оттаиванию.
• Вилейка: Встречается легкая супесь, подстилаемая моренным суглинком на глубине до 1 м. Супеси обладают меньшей связностью по сравнению с суглинками и требуют особых подходов к уплотнению.
• Борисов: Характерен легкий суглинок, подстилаемый песком на глубине около 1 м, что также указывает на сложную слоистую структуру грунтов.

Понимание этих особенностей позволяет прогнозировать поведение грунтов под воздействием нагрузок и климатических факторов, таких как осадки и промерзание.

Особенности проектирования земляного полотна

Проектирование земляного полотна — это сложный инженерный процесс, который начинается с тщательного изучения инженерно-геологических условий. Оно осуществляется в виде насыпей и выемок, конфигурация и размеры которых определяются рельефом местности, типом грунтов и гидрогеологическим режимом.

Одним из первых и обязательных этапов является снятие плодородного слоя почвы. Этот слой, богатый органическими веществами, непригоден для строительства земляного полотна из-за своей низкой несущей способности и подверженности деформациям. После снятия он, как правило, складируется для последующего использования в укрепительных работах, озеленении и рекультивации.

Критически важным аспектом является определение расчетного уровня грунтовых вод (УГВ). Согласно ТКП 45-3.03-112, расчетный УГВ определяется на основе статистического метода, учитывающего многолетние наблюдения за уровнем воды, а также климатические и грунтово-гидрологические условия района строительства. Высокий УГВ значительно снижает несущую способность грунтов земляного полот��а и повышает их пучинистость, что требует специальных инженерных решений.

При необходимости снижения требований по возвышению поверхности покрытия (то есть, если нельзя поднять насыпь достаточно высоко), предусматриваются специальные мероприятия по понижению уровня грунтовых вод или защите верхней части земляного полотна от избыточного увлажнения. Согласно ТКП 200-2018, эти меры могут включать:

• Устройство дренажных систем (глубинные дренажи, перехватывающие дренажи).
• Использование капилляропрерывающих слоев (например, из крупнозернистого песка или щебня).
• Применение гидроизоляционных прослоек.
• Стабилизация грунтов вяжущими материалами.

Все эти меры направлены на создание устойчивого и долговечного земляного полотна, способного выдерживать нагрузки от транспорта и климатические воздействия.

Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожной одежды

Земляное полотно совместно с дорожной одеждой образует единую дорожную конструкцию, которая функционирует в динамическом взаимодействии с окружающей средой. Именно погодно-климатические факторы формируют водно-тепловой режим этой конструкции, определяя ее эксплуатационное состояние и, в конечном итоге, срок службы дороги.

В течение года выделяют четыре характерных периода работы земляного полотна и дорожной одежды, каждый из которых оказывает свое специфическое воздействие:

1. Период промерзания, перераспределения и накопления влаги зимой: С наступлением отрицательных температур вода в порах грунта замерзает, образуя ледяные линзы. Влага из нижних, незамерзающих слоев перемещается к фронту промерзания, что приводит к дополнительному накоплению воды и пучению грунта.
2. Период весеннего оттаивания и переувлажнения: Это один из самых критичных периодов. При оттаивании ледяных линз образуется избыточная вода, которая не может быстро уйти из-за замерзшего нижележащего слоя. Грунт переувлажняется, его несущая способность резко снижается, что часто приводит к деформациям дорожного покрытия и необходимости введения сезонных ограничений на нагрузку.
3. Период просыхания летом: В теплое время года происходит испарение влаги из дорожной конструкции. Грунты просыхают, их несущая способность восстанавливается. Однако длительные засухи могут приводить к усадке грунтов и образованию трещин.
4. Период осеннего накопления влаги: С увеличением количества осадков и снижением температур грунты вновь начинают накапливать влагу, готовясь к новому циклу промерзания.

Понимание этих циклов и их влияния на свойства грунтов и материалов дорожной одежды позволяет проектировать конструкции с учетом сезонных изменений, обеспечивая их стабильность и долговечность на протяжении всего срока эксплуатации.

Современные инженерные решения и технологии для повышения долговечности дорог в условиях Минской области

В условиях меняющегося климата и возрастающих эксплуатационных нагрузок, дорожная отрасль Беларуси активно внедряет инновационные инженерные решения и технологии. Цель этих нововведений — повысить долговечность, устойчивость и безопасность дорожной инфраструктуры, особенно в таких климатически уязвимых регионах, как Минская область. Разве не очевидно, что без внедрения таких подходов невозможно обеспечить устойчивое развитие транспортной сети в будущем?

Разработка новых дорожно-строительных материалов

Одним из ключевых направлений является создание и применение новых, более устойчивых дорожно-строительных материалов.

• Асфальтобетон нового поколения: БелдорНИИ, в сотрудничестве с Узбекистаном, активно работает над разработкой инновационных составов асфальтобетона. Эти смеси демонстрируют повышенную устойчивость к экстремальным температурным режимам, что критически важно для Минской области с ее колебаниями от −36°C до +36°C. Новые составы обладают высокой прочностью, а также позволяют прогнозировать срок службы в лабораторных условиях, что существенно повышает надежность проектирования. Примером такой инновации является разработка импортозамещающей добавки на основе резиновой крошки, которая, после специальной обработки, вводится в состав вяжущего. Эта добавка не только повышает долговечность асфальтобетона, но и является примером циркулярной экономики. Также ведутся работы над асфальтобетоном для тонких защитных слоев и технологиями покрытий из эмульсионно-минеральных смесей (ЭМС) и асфальтобетонных смесей с полимерными наполнителями.
• Высокоэффективные химические добавки: Разработана линейка химических добавок, значительно улучшающих характеристики бетонов. Например, добавка «Мадикор GT-02» продемонстрировала впечатляющие результаты: прочность до 110 МПа и морозостойкость порядка 500 циклов замораживания-оттаивания, что вдвое превышает норматив в 250 циклов. Такие показатели жизненно важны для белорусского климата с его частыми циклами промерзания-оттаивания.

Перспективные технологии строительства дорог

Помимо модернизации традиционных материалов, активно осваиваются и новые подходы к строительству:

• Цементобетонные дороги: Строительство дорог из бетона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений. Проектируемый срок службы цементобетонных покрытий в Беларуси составляет 20–25 лет, а фактический срок службы нередко достигает 40–50 лет с межремонтным периодом до 25–30 лет. Это значительно превосходит показатели асфальтобетонных покрытий. Преимуществами таких дорог являются отсутствие колейности, возможность пропускать тяжелые колесные нагрузки без сезонных ограничений и снижение углеродного следа благодаря использованию отечественных материалов и более длительному сроку службы.
• Инновационные методы ремонта: Для поверхностной обработки и продления срока службы уже существующих дорожных покрытий в Минске применяются такие технологии, как «Сларри Сил» (Slurry Seal). Это позволяет быстро и экономично восстанавливать изношенные верхние слои, откладывая капитальный ремонт.

Технология рециклинга и применение геосинтетических материалов

Эффективность и экологичность – ключевые принципы современных дорожных технологий:

• Холодный ресайклинг (холодная регенерация): Эта технология активно используется в дорожном строительстве Беларуси. Она позволяет повторно использовать старое асфальтобетонное покрытие, измельчая его и добавляя укрепляющие вяжущие (цемент или битум) и стабилизаторы. Основные преимущества холодного ресайклинга включают:
  • Экономичность: Значительное сокращение затрат на новые материалы и транспортировку отходов.
  • Экологичность: Уменьшение объемов отходов, сокращение углеродного следа за счет снижения потребности в добыче и производстве новых материалов.
  • Структурная целостность: Создание прочных, связанных слоев большой толщины.
  • Сохранение грунта: Меньшее воздействие на нижележащие слои грунта.
  • Сокращение сроков работ: Быстрый ввод дорог в эксплуатацию.

  При строительстве дорог I–III категории переработанный материал может составлять 25–60% от объема основания с добавлением битумной эмульсии и цемента.

• Геосинтетические материалы: Георешетки, геосетки, геоматы и геокомпозиты стали неотъемлемой частью современного дорожного строительства. Они применяются для армирования грунта, укрепления слоев дорожного полотна, защиты от эрозии и предотвращения появления трещин. Эти материалы устойчивы к широкому диапазону температур, воздействию кислот и щелочей, а также неподвержены гниению, что делает их идеальными для использования в переменчивых климатических условиях Беларуси.

Учет температурных режимов при конструировании дорожных одежд

При конструировании дорожных одежд фундаментальное значение имеет выбор материалов, количества слоев и их размещение по глубине. Максимальное использование местных строительных материалов не только экономически выгодно, но и позволяет лучше адаптировать конструкции к региональным условиям.

Для расчета жестких дорожных одежд в климатических условиях Республики Беларусь критическим параметром является разница между максимальной и исходной температурой бетона (ΔT = Т_макс — Т_исх), которая принимается равной 30°C. Этот параметр учитывает температурные напряжения, возникающие в цементобетонном покрытии, предотвращая его растрескивание и деформации.

Интеллектуальные транспортные системы

Будущее дорожной инфраструктуры немыслимо без внедрения интеллектуальных транспортных систем (ИТС). Эти системы способны вести видеонаблюдение, осуществлять мониторинг метеорологической обстановки в реальном времени и оперативно предупреждать участников движения об ухудшении погодных условий. Особо ценна их способность прогнозировать и сообщать о местах образования гололеда, что значительно повышает безопасность движения и позволяет дорожным службам своевременно реагировать. ИТС играют ключевую роль в минимизации негативного воздействия климатических факторов на эксплуатацию дорог.

Проблемы, вызовы изменения климата и адаптационные стратегии в дорожной отрасли Минской области

Изменение климата несет с собой не только новые погодные нормы, но и целый ряд серьезных вызовов для дорожной отрасли. Для Минской области, как и для всей Беларуси, эти вызовы требуют незамедлительной реакции и разработки долгосрочных адаптационных стратегий, чтобы обеспечить устойчивость и безопасность дорожной инфраструктуры в будущем.

Влияние изменения климата на долговечность и безопасность дорог

Одним из наиболее очевидных последствий изменения климата является ускоренное разрушение дорожных покрытий. Повышение средних температур, как это наблюдается в Беларуси с 1989 года, увеличивает интенсивность износа асфальтобетонных покрытий. Высокие температуры приводят к размягчению вяжущего, образованию колейности и пластических деформаций. В то же время, влажные зимы с частыми оттепелями и последующими заморозками многократно усиливают эффект циклов «замораживание-оттаивание», что крайне губительно для структуры покрытия.

Комплекс этих факторов, вкупе с постоянно растущей интенсивностью движения (особенно тяжеловесного транспорта), создает беспрецедентную нагрузку на дорожное полотно. Это напрямую приводит к значительному увеличению объемов финансирования дорожных работ. Например, в Беларуси расходы на ремонт и строительство дорог в 2025 году были увеличены с приблизительно 1,517 млрд рублей до более чем 3,117 млрд рублей. Этот рост свидетельствует о необходимости инвестирования в более устойчивые решения. Высокая стоимость ямочного ремонта (80 рублей за м²) по сравнению с новым покрытием (50 рублей за м²) также частично объясняется климатическими особенностями, не позволяющими полностью отказаться от этого вида работ, несмотря на его относительную неэффективность в долгосрочной перспективе.

Более частые и интенсивные осадки, а также зимние бури (метели) приводят к повышенному износу дорожного покрытия и ухудшению видимости. Это требует улучшения систем дренажа и снегоуборки, а также применения более прочных и водостойких материалов.

Сезонные ограничения и воздействие атмосферных явлений

Постоянное воздействие атмосферных явлений, таких как осадки (дождь, снег, град), метели, туманы и особенно гололед, вызывает постепенное разрушение конструктивных элементов дороги и создает угрозу безопасности движения.

Сезонное изменение климатических факторов приводит к снижению прочности дорожных конструкций в весенний период. Это происходит из-за переувлажнения и последующего оттаивания грунтов земляного полотна, что временно, но значительно, снижает их несущую способность. Как следствие, ежегодно вводится практика ограничения осевых нагрузок для проходящих автомобилей, что наносит экономический ущерб транспортным компаниям и замедляет логистические процессы.

Адаптационные стратегии и будущие подходы

Для эффективного противодействия вызовам изменения климата дорожная отрасль должна разработать и внедрить комплексные адаптационные стратегии:

1. Унификация нормативных документов с учетом климатических условий: Необходимо разработать и унифицировать нормативные документы, которые бы не только устанавливали требования к дорожным конструкциям, но и регламентировали проведение строительных работ на открытом воздухе, учитывая климатические условия для работы человека, машин и оборудования. Это позволит оптимизировать графики работ и применять более устойчивые к погодным условиям технологии.
2. Развитие системы страхования от климатических рисков: Целесообразно развивать систему страхования зданий и сооружений, включая дорожные объекты, от рисков, связанных с опасными явлениями. Это позволит компенсировать часть ущерба, наносимого экстремальными погодными условиями, и стимулировать внедрение более устойчивых решений.
3. Улучшение методологии оценки долговечности: Крайне важно совершенствовать методологию оценки долговечности ограждающих конструкций и дорожных элементов с учетом прогнозируемых климатических изменений. Испытания материалов должны адекватно моделировать ситуацию и эксплуатационное воздействие, возможное при будущих сценариях изменения климата. Это включает в себя расширение диапазона температурных циклов, влажностных режимов и интенсивности нагрузок при лабораторных и полевых испытаниях.
4. Учет прогнозируемых изменений климата при проектировании: При проектировании новых дорог, мостов и других инфраструктурных объектов необходимо использовать долгосрочные климатические прогнозы. Это означает, что сегодняшние проекты должны быть рассчитаны на условия, которые будут характерны для региона через 20, 50 или даже 100 лет, обеспечивая их устойчивость и долговечность в условиях постоянно меняющейся климатической реальности. Например, требуется пересмотр расчетных глубин промерзания, норм по водоотводу и требований к теплоизоляционным слоям дорожных одежд.

Внедрение этих адаптационных стратегий позволит дорожной отрасли Минской области не только минимизировать негативное влияние текущих климатических изменений, но и подготовиться к будущим вызовам, обеспечивая надежность и безопасность дорожной инфраструктуры для грядущих поколений.

Заключение

Исследование учета погодно-климатических условий при проектировании и строительстве дорожных объектов в Минской области Республики Беларусь демонстрирует сложный и многогранный характер этой задачи, критически важной для обеспечения долговечности и безопасности транспортной инфраструктуры.

Мы выяснили, что климат Минской области, традиционно умеренно континентальный и влажный, претерпевает существенные изменения, выражающиеся в общем потеплении (особенно зимнего периода) и увеличении частоты экстремальных погодных явлений. Количественные характеристики — от среднегодовых температур и их экстремальных значений до интенсивности осадков, ветровых режимов и глубины промерзания грунта — напрямую влияют на деформации дорожного покрытия, продолжительность строительного сезона и общую износостойкость дорог.

Действующая нормативно-техническая база Республики Беларусь, включающая СН, ТКП и СП, представляет собой комплексную систему, регулирующую эти вопросы. Дорожно-климатическое районирование и классификация типов местности по степени увлажнения, закрепленные в ТКП 45-3.03-96-2008, позволяют дифференцировать подходы к проектированию. Отдельные документы, такие как ТКП 45-3.03-112-2008 для нежестких одежд, СП 3.03.01-2020 для жестких и полужестких, а также ТКП 200-2018 для земляного полотна, детально регламентируют учет климатических и инженерно-геологических условий на каждом этапе проектирования, а роль БелдорНИИ в разработке и актуализации этих норм является ключевой.

Инженерно-геологические условия Минской области, характеризующиеся преобладанием дерново-подзолистых и дерново-глеевых почв на моренных и водно-ледниковых отложениях, вносят свои коррективы. Проектирование земляного полотна требует тщательного определения расчетного уровня грунтовых вод и применения мероприятий по защите от переувлажнения. Водно-тепловой режим дорожной конструкции, проходящий через циклы промерзания, оттаивания, просыхания и осеннего накопления влаги, напрямую определяет ее эксплуатационное состояние и требует учета в каждом проектном решении.

Современные инженерные решения и технологии активно внедряются для повышения устойчивости дорог к климатическим воздействиям. Это включает разработку новых составов асфальтобетона с повышенной прочностью и морозостойкостью (например, с добавками на основе резиновой крошки), применение высокоэффективных химических добавок («Мадикор GT-02»), а также развитие перспективных технологий, таких как строительство цементобетонных дорог с увеличенным сроком службы и методы ремонта («Сларри Сил», холодный ресайклинг). Использование геосинтетических материалов для армирования и защиты, а также применение интеллектуальных транспортных систем для мониторинга погоды, значительно повышают адаптивность инфраструктуры.

Однако, несмотря на значительные достижения, проблемы и вызовы, связанные с изменением климата, остаются актуальными. Ускоренное разрушение дорожных покрытий, возрастающие расходы на ремонт, сезонные ограничения на нагрузку — все это требует дальнейшей работы. Адаптационные стратегии должны включать унификацию нормативных документов, развитие системы страхования от климатических рисков, улучшение методологии оценки долговечности материалов и, что наиболее важно, учет прогнозируемых климатических изменений при проектировании новых объектов.

Таким образом, для обеспечения долговечности и безопасности дорожной инфраструктуры Минской области необходим комплексный, научно обоснованный и гибкий подход, постоянно адаптирующийся к меняющимся природным условиям и использующий передовые инженерные решения. Только так можно гарантировать устойчивое развитие дорожной сети в условиях XXI века.

Список использованной литературы

1. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / Под ред. Г. А. Федотова. М: Транспорт, 1989.
2. Васильев А. П., Сиденко В. М. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения: Учебник для вузов / Под ред. А. П. Василе-ва. М.: Транспорт, 1990.
3. ВСН 25-86. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1987.
4. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 56 с.
5. Глубина промерзания грунта в Минске // vik.by. URL: https://vik.by/articles/glubina-promerzaniya-grunta-v-minske.html (дата обращения: 10.10.2025).
6. Глубина промерзания грунта: Минск, Гродно, Витебск и области // Пластлайн. URL: https://plastline.by/glubina-promerzaniya-grunta-minsk-grodno-vitebsk-oblasti/ (дата обращения: 10.10.2025).
7. Климат Минска // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%82_%D0%9C%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0 (дата обращения: 10.10.2025).
8. Белдорнии. URL: https://beldornii.by/ (дата обращения: 10.10.2025).
9. Влияние климатических изменений на погодозависимые отрасли экономики обсудили на круглом столе в БелТА // Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь. URL: https://www.minpriroda.gov.by/news/vliyanie-klimaticheskikh-izmeneniy-na-pogodozavisimye-otrasli-ekonomiki-obsudili-na-kruglom-stole-v-belta/ (дата обращения: 10.10.2025).
10. Топ-5 инноваций в дорожном строительстве, о которых вам нужно знать // Торговая компания «Калипсо». URL: https://kalipso.by/o-kompanii/novosti/top-5-innovatsij-v-dorozhnom-stroitelstve-o-kotorykh-vam-nuzhno-znat/ (дата обращения: 10.10.2025).
11. Глубина промерзания грунта. Беларусь // Строительный вестник. URL: https://stroyvestnik.by/poleznoe/glubina-promerzaniya-grunta-belarus.html (дата обращения: 10.10.2025).
12. В Беларуси разрабатывают новые составы для строительства дорог. В чём их плюсы? URL: https://www.av.by/news/v-belarusi-razrabatyvayut-novye-sostavy-dlya-stroitelstva-dorog.-v-chem-ikh-plyusy (дата обращения: 10.10.2025).
13. В Минске применяются инновационные технологии по ремонту и обслуживанию дорог // Belta.by. 2023. URL: https://www.belta.by/regions/view/v-minske-primenjajutsja-innovatsionnye-tehnologii-po-remontu-i-obsluzhivaniju-dorog-549420-2023/ (дата обращения: 10.10.2025).
14. В Белгидромете рассказали, как изменение климата влияет на экономику Беларуси // Родная нива. 2023. URL: https://www.rodniva.by/2023/09/v-belgidromete-rasskazali-kak-izmenenie-klimata-vliyaet-na-ekonomiku-belarusi/ (дата обращения: 10.10.2025).
15. Климатическая характеристика района строительства // Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4214636/page:4/ (дата обращения: 10.10.2025).
16. Отражение погодно-климатических факторов в проектах автомобильных // БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/14713/otrazhenie_pogodno-klimaticheskih_faktorov_v_proektah_avtomobilnyh.pdf?sequence=1 (дата обращения: 10.10.2025).
17. ТКП 45-3.03-96-2008 (02250) // Фонд ТНПА. URL: http://tnpa.by/catalog.php?id=302766 (дата обращения: 10.10.2025).
18. ТКП ХХХ-20ХХ (33200) // Белгипродор. URL: https://belgiprodor.by/upload/iblock/d68/d68f76df4794017b2b6381b162f43fb5.pdf (дата обращения: 10.10.2025).
19. Общество с ограниченной ответственностью «Дорожно-строительные инновации» // Межвузовский научно-технический портал. URL: https://portal.bntu.by/org/49/ (дата обращения: 10.10.2025).
20. Характеристика климата Беларуси // Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1039775/page:6/ (дата обращения: 10.10.2025).
21. Таблица глубины промерзания грунта и расчет площади основания фундамента // Stroyrem.by. URL: https://stroyrem.by/articles/tablica-glubiny-promerzaniya-grunta-i-raschet-ploshchadi-osnovaniya-fundamenta.html (дата обращения: 10.10.2025).
22. ДОРОЖНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ // БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/2205/dorozhnaya_klimatologiya.pdf?sequence=1 (дата обращения: 10.10.2025).
23. Разработка нормативной документации // Белдорнии. URL: https://beldornii.by/deyatelnost/razrabotka-normativnoy-dokumentatsii/ (дата обращения: 10.10.2025).
24. Как климатические условия влияют на проектирование дорог? // AVCD.by. URL: https://avcd.by/news/kak-klimaticheskie-uslovija-vlijajut-na-proektirovanie-dorog/ (дата обращения: 10.10.2025).
25. Изменение климата влияет на выбор технологий дорожного строительства // News.sfu-kras.ru. URL: https://news.sfu-kras.ru/node/25736 (дата обращения: 10.10.2025).
26. Дороги автомобильные и улицы // Docs.cntd.ru. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200007238 (дата обращения: 10.10.2025).
27. СП 3.03.ХХ/ПР // СтройТехноРМ. URL: https://stn.by/uploads/files/projects/SP_Dor_odejdi.pdf (дата обращения: 10.10.2025).
28. Сентябрь-2025 вошел в десятку самых засушливых месяцев за послевоенный период // Шлях Перамогі. 2025. URL: https://www.shlyah.by/news/society/9398-sentyabr-2025-voshel-v-desyatku-samykh-zasushlivykh-mesyatsev-za-poslevoennyy-period.html (дата обращения: 10.10.2025).
29. СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ КАПИТАЛЬНОГО ТИПА // БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/32616/stroitelstvo_dorozhnoy_odezhdy_kapitalnogo_tipa.pdf?sequence=1 (дата обращения: 10.10.2025).
30. Климат Минская область // Climate-Data.org. URL: https://ru.climate-data.org/европа/беларусь/минская-область-2936/ (дата обращения: 10.10.2025).
31. Геосинтетические материалы для строительства // Ланитэкс. URL: https://lanitex.by/geosinteticheskie-materialy/ (дата обращения: 10.10.2025).
32. ТКП 45-3.03-3-2004* (02250) // ТНПА.by. URL: https://www.tnpa.by/Database2/Docum/Passp/Pas_T_45_3_03_3_2004_.pdf (дата обращения: 10.10.2025).
33. ТКП 45-3.03-112-2008 (02250) // Фонд ТНПА. URL: http://tnpa.by/catalog.php?id=302781 (дата обращения: 10.10.2025).
34. Глубина промерзания грунта по Республике Беларусь // Дом Морозов. URL: https://dommorozov.by/blog/glubina-promerzaniya-grunta-po-respublike-belarus (дата обращения: 10.10.2025).
35. Инновации в дорожном строительстве: прочнее, безопаснее, умнее // Калипсо. URL: https://kalipso.by/o-kompanii/novosti/innovatsii-v-dorozhnom-stroitelstve-prochnee-bezopasnee-umnee/ (дата обращения: 10.10.2025).
36. Прохладный и сухой. Белгидромет представил климатическую характеристику августа // Виртуальный Брест. 2025. URL: https://vb.by/society/2025/09/03/prohladnyy-i-sukhoi-belgidromet-predstavil-klimaticheskuyu-harakteristiku-avgusta.html (дата обращения: 10.10.2025).
37. Реферат на тему «Влияние изменения климата на дорожное строительство и эксплуатацию» // FastFine. URL: https://fastfine.ru/referat/vliyanie-izmeneniya-klimata-na-dorozhnoe-stroitelstvo-i-ekspluatatsiyu/ (дата обращения: 10.10.2025).
38. СП 3.03.01-2020 // СтройТехноРМ. URL: https://stn.by/uploads/files/projects/SP_Zhestkie_i_poluzhestkie_dorozhnie_odejdi.pdf (дата обращения: 10.10.2025).
39. СН 3.03.04-2019 «Автомобильные дороги»: разбираем новшества с разработчиком // Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. URL: https://www.mas.gov.by/ru/news_ru/sn-3-03-04-2019-avtomobilnye-dorogi-razbiraem-novshestva-s-razrabotchikom/ (дата обращения: 10.10.2025).
40. ДОРОГИ И КЛИМАТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ // БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/19323/dorogi_i_klimat_respubliki_belarus.pdf?sequence=1 (дата обращения: 10.10.2025).
41. Климат Минска: погода по месяцам, сезоны // Туту.ру. URL: https://www.tutu.ru/geo/minsk/climate/ (дата обращения: 10.10.2025).
42. ДОРОЖНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ // Белорусско-Российский университет. URL: https://www.bru.by/wp-content/uploads/2019/12/%D0%94%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F.pdf (дата обращения: 10.10.2025).
43. Инновационные технологии – залог успеха // ОАО ДСТ № 5. URL: http://dst5.by/innovacionnye-tehnologii-zalog-uspeha/ (дата обращения: 10.10.2025).
44. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национал // Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/16606342/page:5/ (дата обращения: 10.10.2025).
45. Разработка новых, совершенствование существующих технологий и материалов // Белдорнии. URL: https://beldornii.by/deyatelnost/razrabotka-novyh-sovershenstvovanie-sushhestvuyushhih-tehnologiy-i-materialov/ (дата обращения: 10.10.2025).
46. Климатические особенности Беларуси и их влияние на энергоэффективность зданий // Энерго-Аудит.by. URL: https://energo-audit.by/klimaticheskie-osobennosti-belarusi-i-ih-vliyanie-na-energoeffektivnost-zdanij/ (дата обращения: 10.10.2025).
47. ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ЕГО ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ // БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/102022/dorozhnoe_stroitelstvo_i_ego_inzhenernoe_obespechenie.pdf?sequence=1 (дата обращения: 10.10.2025).