Бесплатный по России: 8 (800) 500-28-01
Пн-Пт, с 9:00 до 18:00

Проблемы дорожного строительства на вечномерзлых грунтах

 

Строительство автомобильных дорог в зонах вечномерзлых грунтов имеет свои уникальные особенности. Вместе с тем перспективное развитие дорожной сети северных регионов требует совершенствования нормативно-технической базы, адекватной условиям этих территорий и способствующей внедрению новых материалов и технологий.

вечномерзлые грунты

Необходимость новых нормативных документов

Сейчас в районах Крайнего Севера нет федеральных дорог, построенных на вечной мерзлоте, но развитие экономики в тех регионах уже остро нуждается в автомобильном сообщении с автодорожной сетью всей страны. Рано или поздно придется решать соответствующие непростые вопросы.

В настоящий момент действует СП 313.1325800.2017 «Дороги автомобильные в районах вечной мерзлоты. Правила проектирования и строительства». Следует признать, что в документе довольно подробно расписан порядок выполнения указанных работ, но далее начинаются вопросы.

Так, приводится деление на дорожно-климатические зоны и подзоны согласно СП 34.13330, что, на мой взгляд, в настоящее время требует пересмотра в связи с потеплением климата. На больших территориях Крайнего Севера, где еще несколько лет назад была вечная мерзлота, теперь ее уже нет, то есть местные условия изменились.

В то же время в документе много спорных моментов относительно проектирования конструкций земляного полотна, дорожных покрытий и т. д. Дело в том, что местные автодороги на вечной мерзлоте построены в основном нефтяниками, газовиками, железнодорожниками, другими участниками промышленного освоения этих районов. Они зачастую являются локальными, не имеют выхода на общую дорожную сеть страны. Каждая организация к тому же при проектировании и строительстве использовала свои ведомственные нормы.

Тот же СП 313.1325800.2017 является документом, разработанным Минстроем РФ без участия Росавтодора. В итоге многие вопросы рассмотрены с точки зрения строительства дорог местного значения, а иногда и временных, без учета современных требований к дорогам более высокого класса. Если Росавтодор будет продвигать свои федеральные проекты в районы Крайнего Севера, потребуется дополнить и переработать имеющуюся нормативную базу.

Следует отметить, что накоплен большой опыт проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог на полуострове Ямал, на Дальнем Востоке, в Якутии. Было бы логично и целесообразно, если бы Росавтодор учел эти технические достижения и привлекал к работе над документами опытных специалистов, которые проектировали, строили, занимались научными исследованиями в тех краях.

О новых материалах и технологиях

Безусловно, на территориях, где очень тяжелые природно-климатические условия, вечная мерзлота, острая нехватка пригодного грунта и каменных материалов, без использования геосинтетики практически не обойтись. Вопрос в другом: где, что и как применять? Многолетний опыт показывает, что при проектировании во главе угла должна стоять совместная работа теплотехника, геолога (или гидролога), специалиста по земляному полотну (или мостовика). В зависимости от того, что это за объект. Очень важно научное сопровождение, участие ученых во всех этапах проектирования, строительства и последующего мониторинга, а также постоянный контакт с эксплуатационниками, обслуживающими уже построенные дороги и искусственные сооружения на них.

Опираясь на данные от разных источников и специалистов, необходимо принять решения об использовании того или иного вида материала и технологии на конкретных объектах. Следует учесть и то, что наблюдается много случаев, когда требуется индивидуальное проектирование с применением различных геоматериалов сразу. Этот вопрос в упомянутом СП 313.1325800.2017 вообще упущен. Применение геосинтетиков при сооружении земляного полотна ограничивается в нем геотекстилем, пенополистирольными плитами и пеностеклом, а остальные виды упоминаются эпизодически или просто не рассматриваются. Например, георешетки для увеличения несущей способности насыпи упомянуты только один раз, а геомембраны, объемные георешетки и другие материалы вообще не рассмотрены.

Относительно применения новых технологий на слабых и структурно-неустойчивых грунтах хотелось бы также упомянуть метод объемной стабилизации слабых грунтов (торфов, текучих глин и т. д.), цементацию, применение геодрен, стабилизацию грунтов под дорожную одежду, устройство облегченных насыпей из пенополистирола. Из свайных технологий — устройство дорог на текстильно-песчаных сваях, как наиболее доступная и дешевая технология.

Основные особенности строительства автомобильных дорог в зонах вечномерзлых грунтов:

  • короткое теплое время года, благоприятное для строительства (3-4 месяца);
  • холодный климат с сильными ветрами и большим снегопереносом;
  • большое количество болот и мелких озер;
  • местами отсутствие (или сильно ограниченные запасы) грунта, пригодного для отсыпки земляного полотна;
  • имеющиеся грунты обладают низкой несущей способностью, что требует применения геосинтетических материалов;
  • особые параметры элементов земляного полотна (откосов, канав, дорожной одежды), учитывающие местные условия;
  • большой дефицит каменных материалов (в некоторых районах Ямала, Восточной Сибири и т. д.);
  • постоянная необходимость сохранения вечной мерзлоты в основании насыпи;
  • производство земляных работ разрешается только зимой и строго по полосе отвода;
  • добыча грунта производится только буро-взрывным способом, поскольку грунт находится только в мерзлом состоянии;
  • специфические конструкции малых ИССО;
  • необходимость применения для мостов опор особой конструкции;
  • необходимость термостабилизации на подходах к мостам, опор мостов и т. д.

К сожалению, сейчас не приняты выезды специалистов на действующие дороги в районах Крайнего Севера (да и на федеральную дорожную сеть) с целью исследовать, как проявляет себя там, в частности, геосинтетика. Нет единой системы мониторинга построенных объектов, что существенно ограничивает дальнейшее применение новых материалов и технологий в дорожных конструкциях. Зачастую не только заказчики, но и многие специалисты, занимающиеся проектированием и строительством, не знают об инновационных решениях или имеют о них очень ограниченное представление.

 

Н. А. УСТЯН, к. т. н., заместитель главного инженера по особым проектам ООО «ГЕО-ПРОЕКТ»

28 февраля 2020 г.
ООО «Геополитекс» 386102, Назрань, ул. Московская, д.13А 8 (800) 500-28-01 8 (800) 500-28-01
Приложить файл: