Odporne na zmianę klimatu normy dotyczące projektowania, budowy i utrzymania dróg

Transport drogowy ma zasadnicze znaczenie dla gospodarki i społeczeństwa na całym świecie. W 2017 r. transport drogowy w UE-28 stanowił 73,3 % całkowitego wolumenu lądowego transportu towarowego i 80,1 % transportu pasażerskiego. Aby zapewnić nieprzerwaną dostępność sieci drogowej, należy podjąć środki w celu zwiększenia odporności infrastruktury transportu drogowego na ekstremalne zjawiska pogodowe i zmianę klimatu, co powinno jednocześnie i w synergii zająć się innymi wyzwaniami stojącymi przed transportem drogowym, takimi jak jego stopniowy wzrost i zmniejszenie intensywności emisji dwutlenku węgla w transporcie zgodnie ze strategią neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla. 

Skutecznym sposobem zwiększenia odporności transportu drogowego jest określenie, opracowanie lub zmiana, a następnie wdrożenie norm konstrukcyjnych i projektowych. Działania te powinny zostać włączone do znormalizowanego i dobrze opisanego procesu mającego na celu zwiększenie ogólnej odporności sieci drogowej. Ramy adaptacyjne dla infrastruktury drogowej zostały opisane i pilotowane w ramach projektu ROADAPT (Roads for today, adapted for tomorrow). Ramy przystosowania się do zmiany klimatu omówiono również w sprawozdaniu PIARC (2015 r.), w którym określono cztery główne etapy: 

1. Identyfikacja zakresu, zmiennych, ryzyka i danych ze szczególnym uwzględnieniem scenariuszy zmiany klimatu dla danego terytorium oraz analiza narażenia i wrażliwości aktywów drogowych na zmianę klimatu. 
2. Ocenianie i ustalanie priorytetów ryzyka. Etap ten obejmuje analizę podatności na zagrożenia przeprowadzoną w celu zidentyfikowania krytycznych elementów infrastruktury drogowej. 
3. Opracowanie i wybór reakcji i strategii adaptacyjnych. Etap ten nakreśla identyfikację, wybór i priorytety reakcji adaptacyjnych zidentyfikowanych w ramach etapów 1 i 2. 
4. Włączanie wyników do procesów decyzyjnych. Mianowicie wyniki etapów 1–3 powinny zostać skutecznie włączone do zakładów zarządzania aktywami, planów inwestycyjnych, strategii zarządzania ruchem oraz innych dokumentów i norm strategicznych. 

Aktywa transportu drogowego wymagające zweryfikowanych standardów można podzielić na następujące kategorie. 

Nawierzchnia drogowa 

Głównymi zagrożeniami dla nawierzchni drogi związanymi ze zmianą klimatu są, w zależności od strefy klimatycznej, ekstremalne upały i nasłonecznienie, częstsze występowanie ulewnych deszczy i wahania temperatury wokół punktu zamarzania. 

Bardzo wysokie temperatury objawiają się zwiększonym ryzykiem tarcia asfaltu, spłukiwania i krwawienia powierzchni bitumicznych i/lub pękania. Wraz ze wzrostem temperatury mieszaniny asfaltu faza spoiwa traci sztywność, a nieodwracalne odkształcenia spowodowane statycznym lub dynamicznym obciążeniem ruchem będą gromadzić się w szybszym tempie. Możliwe rozwiązania to m.in.: 

• Dostosowanie konstrukcji mieszaniny bitumicznej (stosowanie spoiw o wyższej temperaturze mięknienia, w tym modyfikacja polimerowa bitumu, wybór mocniejszego szkieletu kruszywa); 

• Dostosowanie konstrukcji chodnika (elastyczne, półsztywne i sztywne/kompozytowe); 

• Większe wykorzystanie betonu ze względu na jego wyższą odporność na temperaturę i inne zalety (dłuższa żywotność, możliwość zwiększonego obciążenia, mniejsza potrzeba konserwacji), aczkolwiek nieco wyższe koszty zakupu. 

• Zmiana konstrukcji mieszanki betonowej nawierzchni w celu zmniejszenia ilości wymaganej wody. 

• Zwiększenie współczynnika odbicia (albedo) nawierzchni drogi np. poprzez zastosowanie jasnych, kolorowych elementów na drodze lub odblaskowych powłok nawierzchni drogi. 

• Chłodzenie chodników wodą. 

Główne skutki wzrostu częstotliwości intensywnych opadów obejmują uszkodzenie asfaltu przez wodę, zmniejszoną nośność niższych warstw nawierzchni oraz zmniejszone bezpieczeństwo i komfort użytkownika (mniej tarcia, mniejszy komfort). Możliwe reakcje adaptacyjne, podobne do tych, które radzą sobie z wahaniami temperatury i wyższą częstotliwością cykli zamrażania / rozmrażania, to: 

• Użycie chodników przepuszczalnych/zbiorczych. Woda jest magazynowana w strukturze nawierzchni i przenika do gleby lub odprowadzana przez system odwadniający. 

• Zastosowanie porowatych wierzchnich warstw, które mogą ułatwić odprowadzanie wody na boki drogi i zapobiec aquaplaningowi. 

• W przypadku powierzchni betonowych zaleca się wyższą zawartość cementu i niższe proporcje cementu wodnego. 

• Opracowanie powłok hydrofobowych nadających się do stosowania na poziomie mikromechanicznym lub nawierzchni chodnikowej. 

Systemy odwadniania dróg 

Wydajność systemu odwadniania powinna być dostosowana do większej intensywności i częstotliwości ekstremalnych opadów oraz uzupełniona o urządzenia zatrzymujące wodę (np. tamy, zbiorniki) i środki ochrony strukturalnej (wały, nasypy). Konstrukcja przepustów powinna być dostosowana do większych objętości wody w krótkim czasie. Jeśli chodzi o określenie projektu zdolności przepustowej systemu odwadniania, należy stosować krzywe intensywności, czasu trwania i częstotliwości (krzywe IDF), biorąc pod uwagę wpływ zmiany klimatu i aktualizując te krzywe IDF o charakterystykę opadów prognozowaną w przyszłych scenariuszach klimatycznych. 

Mosty i podobna infrastruktura 

Główne obawy związane ze zmianą klimatu istotne dla projektowania, budowy i zarządzania istniejącymi konstrukcjami mostowymi to częstsze występowanie powodzi, większe zrzuty do rzek, erozja i niestabilność nachylenia oraz wahania temperatury. Obecnie stosowane normy dotyczące konstrukcji mostowych wykazują znaczną odporność na te skutki; niemniej jednak trwają badania nad nowymi normami odpornymi na zmianę klimatu. 

Roślinność wzdłuż dróg 

Roślinność wzdłuż dróg przyczynia się do ochrony środowiska, w szczególności do zmniejszenia hałasu i zanieczyszczenia, a także może pełnić funkcję adaptacyjną, na przykład chroniąc drogę przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych. Z drugiej strony niewłaściwe wykorzystanie roślinności wzdłuż drogi może być czynnikiem ryzyka zakłócenia ruchu w przypadku wystąpienia ekstremalnych zdarzeń pogodowych, a także może mieć wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Zalecenia dotyczące budowy dróg odpornych na zmianę klimatu obejmują zatem zastąpienie dojrzałych drzew żywopłotami (przy użyciu elastycznych roślin drzewiastych odpowiednich dla danej strefy klimatycznej i bardziej do niej dostosowanych) oraz sadzenie roślinności w wystarczającej odległości od drogi. 

Zmiana klimatu wpłynie również na utrzymanie dróg, które w związku z tym należy wziąć pod uwagę przy zajmowaniu się infrastrukturą drogową odporną na zmianę klimatu. Należy zwrócić uwagę na wszystkie usługi konserwacyjne, takie jak czyszczenie i konserwacja systemów odwadniających, usuwanie uszkodzeń spowodowanych przez burze, czyszczenie dróg, przycinanie szczotek oraz usuwanie śniegu i lodu. Skuteczność środków dostosowawczych i planowania konserwacji można odpowiednio uzupełnić elementami telematyki ruchu, w szczególności kamerami internetowymi, stacjami meteorologicznymi, czujnikami obciążenia drogowego i zaawansowanymi systemami telematycznymi, które są w stanie regulować przepływ ruchu i zapobiegać zagęszczeniu ruchu. 

Adaptacja transportu drogowego jest częścią rozwiązań zapewniających ciągłość łańcuchów dostaw dla sektora biznesu i przemysłu. Wyżej wymienione zagrożenia związane ze zmianą klimatu wpływają na ciągłość łańcucha dostaw związanego z transportem. Zakłócenia w łańcuchu dostaw mogą ostatecznie generować zwiększone koszty, które mogą mieć wpływ na nabywcę, dostawcę lub cały łańcuch dostaw.  Zapewnienie odporności transportu drogami odpornymi na zmianę klimatu ma również kluczowe znaczenie dla zapewnienia łączności miejsc docelowych, które opierają się na turystyce i przyczyniają się do rozwoju gospodarczego tego sektora. 

W odniesieniu do skutków związanych z powodziami i podnoszeniem się poziomu mórz w transporcie drogowym zob. również wariant adaptacyjny „Drogi pływające lub podwyższone”.