3. Cars

1. Для оценки пропускной способности автомобильной части туннеля (две полосы в каждую сторону, 4 полосы всего), предположим следующее: ? Основные параметры: ● ● ● Количество полос: 4 (2 в каждую сторону). Скорость движения: 90 км/ч. Средняя дистанция между автомобилями при такой скорости (в т. ч. с учётом безопасного расстояния): примерно 50–60 м (включая длину машины + дистанция). Длина одного автомобиля: ~4,5 м (среднее значение). ● ? Расчёты: 1. Пропускная способность одной полосы: ● ● ● Скорость: 90 000 м/ч (90 км/ч) Расстояние между авто: 55 м Количество машин на 1 полосе в час: 2. Всего по 4 полосам: ? Результат в таблице: Показатель Значение Полос в одну сторону 2 Всего полос 4 Скорость 90 км/ч

2. Расстояние между машинами 55 м Пропускная способность (час) 6 544 автомобилей/час Пропускная способность (сутки) 157 056 автомобилей/сутки ● ● ● Если 50% трафика составляют фуры, а остальные — легковые автомобили. Это влияет на пропускную способность, потому что: ● Фура (длина + дистанция): в среднем 80–90 м между машинами при 90 км/ч (20 м длина + 60–70 м безопасная дистанция) ● Легковая: по-прежнему ~55 м между машинами ? Расчёты: ? Всего по 4 полосам:

3. ? Обновлённая таблица: Показатель Значение Полос в одну сторону 2 Всего полос 4 Скорость 90 км/ч Состав трафика 50% легковые / 50% фуры Пропускная способность (час) 5 392 ТС/час Пропускная способность (сутки) 129 408 ТС/сутки При условиях, что ● Туннель защищен от внешнего воздействия (снег, дождь, инсоляция и т.д.) ● Температура в туннеле будет поддерживаться примерно на одном уровне (не будет перегрева и заморозков) ● Все автомобили перед въездом в туннель будут проходить мойку и сушку для предотвращения воздействия на полотно ● Все автомобили перед въездом в туннель будут проходить взвешивание для предотвращения перегруза всего транспортного средства и на одну ось ● Капитальный ремонт дорожного полотна осуществлялся не чаще 1 раз в 10 лет требования к покрытию гораздо мягче, чем для обычных дорог. Тем не менее, высокий трафик (до 130 000 ТС/сутки, из которых половина — фуры) требует очень износостойкого покрытия, рассчитанного на долговечность не по климату, а по нагрузке. ✅ Рекомендованное покрытие:

4. Бетонное покрытие с армированием (ЖБ) — лучшее решение по износостойкости в тоннельных условиях: Характеристика Описание Тип Тяжёлый цементобетон с армированием Толщина покрытия 26–30 см (в зависимости от расчётной осевой нагрузки) Основание Жёсткое, на цементно-песчаной подушке + гидроизоляция + виброизоляция Межшовное пространство / Армирование Бесшовная плита (с использованием стальных фибр или продольного натяжения) Долговечность 30–40 лет при капитальном ремонте каждые 10–12 лет Износостойкость Высокая (в 3–5 раз выше, чем у асфальта) Почему не асфальт: Асфальтобетон, даже модифицированный (ЩМА, полимерный и др.), имеет ограниченный срок службы даже в закрытой среде: ● Проблемы с колейностью при фурах (более 50% трафика); ● Даже при идеальных условиях требует капремонта каждые 5–7 лет; ● Подвержен накоплению микроповреждений от высоких нагрузок (даже без влаги и солнца). Альтернатива: Если требуется высокая звукоизоляция или более комфортное движение, можно применить: ● Асфальтобетон на бетонной плите (асфальт — как «жертвенный» верхний слой 4–6 см, меняется каждые 5–6 лет, плита — каждые 30+ лет); ● Или бетон с полимерной пропиткой (пыле- и влагозащита, антискольжение). Вывод:

5. ?Оптимальное решение — сплошная армированная бетонная плита толщиной 26–30 см с долговечностью более 30 лет и капитальным ремонтом раз в 10 лет, с системой деформационных швов и дренажа. ● ● ● При строго контролируемых условиях, которые были заданы, возможно создание дорожного покрытия для верхнего яруса тоннеля с интервалом капитального ремонта не чаще 1 раза в 20 лет. Но для этого потребуется комбинированное конструктивное и материалотехническое решение, ориентированное на максимальную долговечность. ? Условия эксплуатации (факторы, продлевающие срок службы): Фактор Влияние на срок службы покрытия Защита от влаги, солнца и заморозков Устраняет циклы разрушения и усталости Контроль веса автомобилей (взвешивание) Предотвращает перегрузку и колейность Очистка от грязи и агрессивных частиц Уменьшает абразивный и химический износ Стабильная температура (около 20–25 °C) Исключает температурные деформации ✅ Решение: Бесшовная преднапряжённая бетонная дорога (CRCP или PST) Параметр Значение и описание Тип Бетонная дорога с непрерывным армированием (CRCP) или преднапряжённая PST-плита Материал ЖБ с добавлением фибры (металлической или ПП), модифицированного цемента Толщина покрытия 30–35 см Армирование Продольная стальная арматура + возможно преднапряжение кабелями Подстилающий слой Жесткий (цементно-песчаная плита, 15–20 см)

6. Межслойная защита Мембрана, гидроизоляция + виброизолирующая прослойка Срок службы 40–50 лет; капитальный ремонт каждые 20–25 лет при идеальных условиях Промежуточный ремонт Периодические (1 раз в 10 лет) поверхностные обновления защитного слоя Дополнительно Устойчивость к тяжёлым грузам, отсутствие деформаций, низкие эксплуатационные затраты ? Почему это возможно только в туннеле: Внешние дороги (даже бетонные) редко служат более 20 лет без капремонта, потому что подвержены: ● влаге (дождь, снег, лед), ● загрязнению, ● УФ-излучению, ● термоциклам и оттепелям, ● неконтролируемым перегрузкам, ● воздействию шипованной резины и реагентов. Указанные условия эксплуатации исключают эти факторы, что в 3–5 раз увеличивает долговечность конструкции. ? Дополнительно (для гарантии срока службы): 1. Полимерная или эпоксидная пропитка верхнего слоя — для снижения абразивного износа. 2. Индукционная система подогрева или системы самодиагностики — для предупреждения микротрещин. 3. Вакуумный дренаж и деформационные швы (гибкие) — для исключения внутренних напряжений. ? Вывод: ?Можно создать покрытие с капитальным ремонтом раз в 20 лет, используя: ● монолитную армированную бетонную плиту толщиной 30–35 см, ● с жестким основанием,

7. ● и инженерной защитой от внутренних деформаций. Все это достижимо только в условиях закрытого, полностью контролируемого тоннеля. ● ● ● Технология укладки дорожного полотна по слоям с учетом того, что тоннель будет собираться из сборных металлических конструкций: ? Схема слоёв дорожного покрытия (снизу вверх) № Слой Толщина Материал / Назначение 1 Металлическое основание 10–20 мм Листовая или гофрированная сталь (сварная конструкция) 2 Гидроизоляция 5–10 мм Битумно-полимерная мембрана или ПВХ-изоляция 3 Антивибрационная прослойка 10–30 мм Резиново-полимерная плита или геотекстиль 4 Жесткое основание 150–200 мм Цементно-песчаная подушка с армированием (CSP) 5 Основной слой бетонного покрытия 250–300 мм Армированный бетон (с фиброй и преднапряжением) 6 Финишный упрочнённый слой 20–50 мм Полимербетон или эпоксидное покрытие 7 Разметка и направляющие — Стойкая краска, вмонтированные световозвращатели ? Технология укладки слоёв 1. Монтаж сборного металлического тоннеля: ○ Монтируются готовые металлические секции с жёсткими рёбрами. ○ Производится герметизация швов (сварка + полимерные шнуры). ○ Устанавливаются дренажные и вентиляционные каналы в теле конструкции. 2. Гидроизоляция и антикоррозионная обработка: ○ Внутреннюю поверхность покрывают эпоксидным составом. ○ Укладывается рулонная ПВХ-мембрана или полимерный герметик.

8. 3. Укладка вибропоглощающей прослойки: ○ Монтируются резиновые или композитные панели (аналог виброизоляции мостов). ○ Крепление осуществляется механически или клеевым методом. 4. Создание жесткого основания (подбетонка): ○ Укладка CSP-основания из цементно-песчаного раствора. ○ Армирование металлической сеткой с ячейкой 100×100 мм. ○ Виброуплотнение и выдержка до набора прочности. 5. Укладка основного бетонного слоя: ○ Используется высокопрочный бетон класса B40-B60 с добавками (ПП-фибра). ○ Армирование продольной арматурой ⌀16–20 мм. ○ Возможно предварительное натяжение тросов (вдоль или поперек). ○ Заливка по технологии скользящей опалубки или бетонной машины. 6. Финишный слой: ○ После набора прочности — шлифовка и нанесение защитного состава. ○ Возможно покрытие полимербетоном (для устойчивости к истиранию). ○ Наносится дорожная разметка. 7. Дополнительные элементы: ○ Устанавливаются водоотводные каналы по бокам. ○ Монтируются расширительные швы (каждые 20–30 м). ○ Встраиваются элементы диагностики износа и температурных датчиков. ? Преимущества решения: ● Срок службы до 40–50 лет при минимальном обслуживании. ● Устойчивость к нагрузкам от фур и автобусов. ● Минимальный износ при сухом и чистом трафике. ● Подходит для закрытых туннелей и виадуков. ● ● ● Вот подробный расчёт высоты, массы и стоимости дорожного покрытия на верхнем ярусе тоннеля (без учёта металлического основания), рассчитанный для секции 50 м × 26 м (1 300 м²). ? Входные параметры: ● Длина: 50 м ● Ширина покрытия: 26 м ● Площадь: 50 × 26 = 1 300 м²

9. ? Расчет по слоям: 1. Гидроизоляция (ПВХ-мембрана) ● Толщина: 0.008 м ● Норма расхода: 0.004 т/м² ● Масса: 1 300 × 0.004 = 5.2 т ● Цена за 1 т: 95 000 ₽ ● Стоимость: 5.2 × 95 000 = 494 000 ₽ 2. Антивибрационная прослойка ● Толщина: 0.02 м ● Норма расхода: 0.026 т/м² ● Масса: 1 300 × 0,026 = 33,8 т ● Цена за 1 т: 8 500 ₽ ● Стоимость: 33,8 × 8 500 = 287 300 ₽ 3. Цементно-песчаная подушка (CSP) с армированием ● Толщина: 0.18 м ● Объем: 1 300 × 0.18 = 234 м³ ● Норма расхода: 2.2 т/м³ ● Армирование: металлическая сварная сетка Ø4 мм, ячейка 100×100 мм

10. 4. Основной бетонный слой B60 (арм. + тросы) ● Толщина: 0.28 м ● Бетон класса B40–B60 с ПП-фиброй и противоморозными/гидрофобными добавками: → Удельная плотность почти та же: 2.4–2.5 т/м³ ● Армирование продольной арматурой Ø16–20 мм (А500С): – типовая укладка ~120–160 кг/м³ – примем усреднённо 140 кг/м³ = 0.14 т/м³ ● Предварительное натяжение тросов – добавка массы: ~5–10 кг/м² – примем: 6.5 кг/м² = 0.0065 т/м² ● Опалубка/заливка (скользящая) – не влияет на массу, но уменьшает стоимость укладки

11. 5. Финишный полимербетон ● Толщина: 0.035 м ● Объем: 1 300 × 0.035 = 45.5 м³ ● Норма расхода: 2.3 т/м³

12. ● Масса: 45.5 × 2.3 = 104.65 т ● Цена за 1 т: 16 000 ₽ ● Стоимость: 104.65 × 16 000 = 1 674 400 ₽ 6. Разметка и направляющие ● Толщина: — (не учитывается) ● Норма расхода: 0.003 т/м² ● Масса: 1 300 × 0.003 = 3.9 т ● Цена за 1 т: 180 000 ₽ ● Стоимость: 3.9 × 180 000 = 702 000 ₽

13. ? Таблица расчёта Элемент Толщина (м) Площадь (м²) Объём / Расход Норма расхода Цена за ед. (₽) Общий расход (т) Стоимость (₽) 280000 ₽/т Антикоррозионное покрытие* — 1300 — 0,005 т/м² 6,5 1820000 95000 ₽/т Гидроизоляция (ПВХ-мембрана) 0,008 1300 — 0,004 т/м² 5,2 494000 8500 ₽/т Антивибрационная прослойка 0,020 1300 — 0,026 т/м² 33,8 287300 4200 ₽/т Цементно-песчаная подушка (CSP) с армированием 0,180 1300 234,0 м³ 2,2 т/м³ 514,8 2162160 95 ₽/м² — 1,57 кг/м² 2,04 123500 6200 ₽/т Основной бетонный слой B60 (арм. + тросы) 0,280 1300 364,0 м³ 2,5 т/м³ 910,0 5642000 75000 ₽/т 0,14 т/м³ 50,96 3822000 120000 ₽/т — 0,0065 т/м² 8,45 1014000 16000 ₽/т Финишный полимербетон 0,035 1300 45,5 м³ 2,3 т/м³ 104,65 1674400 180000 ₽/т Разметка и направляющие – 1300 — 0,003 т/м² 3,90 702000 Итого 0,523 1640,3 17 171 360 ✅ Итоги по секции: ● Общая высота слоя: 0,523 м ● Суммарная масса: 1 640,3 тонн ● Общая стоимость: 17 741 360 ₽