Об особенностях инженерных изысканий при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог на территории распространения многолетнемерзлых грунтов рассказали специалисты Федерального дорожного агентства.

 Развитие действующих автомобильных дорог по всей территории РФ, а также создание новых скоростных транспортных артерий — основные задачи Федерального дорожного агентства. Ежегодно в регионах нашей страны после строительства, реконструкции и различных видов ремонта вводятся крупные объекты.

Реализация всех этих проектов является сложной технической задачей. Начинается данный процесс с подготовительного этапа, включающего инженерные изыскания и проектирование, а вместе с ним и целый комплекс тщательных исследований, в ходе которых изучаются природные, технические и экономические факторы, непосредственно влияющие на проведение дорожных работ. Качество изысканий напрямую влияет на срок службы автомобильной дороги, выполняемые работы, используемые материалы и их расход.

Специалисты постоянно анализируют опыт зарубежных стран и проводят собственные научно-­исследовательские работы, результаты которых используют в дальнейшей деятельности, а также вырабатывают новые подходы в вопросе проведения инженерных изысканий и проектирования.

Особую сложность для проектирования, строительства и особенно эксплуатации вызывают объекты дорожного хозяйства, проходящие в криолитозоне (криолитозона — верхняя часть земной коры с отрицательной температурой почв, отложений, горных пород, независимо от содержания в них воды или льда, включающая в себя мерзлые, морозные и охлажденные грунты. — Ред.).

Вечная мерзлота занимает порядка 65% территории России. Однако в процесс освоения этих территорий вмешивается деградация почв, которую провоцирует глобальное потепление.

По данным «Научного центра по комплексным транспортным проблемам Минтранса России», текущее изменение климата в России характеризуется продолжающимся потеплением со скоростью, более чем в два с половиной раза превышающей скорость глобального потепления. Поэтому климатические изменения в этих районах и возникающие вследствие этого деформации являются основными факторами, существенно влияющими на условия строительства и содержания автомобильных дорог.

Автомобильная дорога в криолитозоне, как и любые другие линейные сооружения, испытывает влияние температурных и механических воздействий. Температурное воздействие направлено на физико-­химические изменения вещественного состава грунтов, формирование допредельных и предельных значений напряженно деформированного состояния дорожных покрытий.

Для выявления тенденций развития состояния вечной мерзлоты необходим ряд климатических данных, охватывающих значительный временной период (не менее нескольких десятков лет). К таким данным можно отнести: основные параметры климата (температура, давление, скорость и направление ветра, осадки), данные о неблагоприятных природных явлениях, гидрологические и агроклиматические данные.

Так, для оценки геокриологических процессов на участках одной из самых протяженных федеральных автомобильных дорог нашей страны Р‑297 «Амур» Чита — Хабаровск (км 380 — км 678, км 756 — км 1325) были проведены дистанционные съемки и дешифрирование полученных материалов, на основе чего специалисты создали схему характерных ландшафтных и геокриологических изменений.

По результатам работ был сформулирован подход, который заключается в более целесообразном изучении инженерно-­геокриологических условий именно на основе ландшафтно-­индикационного дешифрирования материалов дистанционных съемок. При этом базовым принципом является то, что отображаемый на снимках внешний облик природно-­территориальных комплексов определяет совокупность инженерно-­геокриологических условий территории.

Таким образом, при выполнении ландшафтного дешифрирования одновременно осуществляется выделение участков, отличающихся по многим параметрам инженерно-­геокриологических условий. Исследование показало, что даже по однократным материалам дистанционных съемок может быть получена информация о наличии экзогенного, в частности геокриологического, процесса, а также оценены его стадии.

Помимо дистанционных данных, проводился анализ цифровой модели местности в исследуемой зоне прохождения трассы. Первичный анализ материалов показывает, что в геологическом и геокриологическом отношении изучаемая территория неоднородна.

Результаты первичного исследования получили свое отражение в схеме ландшафтных и геокриологических условий полосы автодороги Чита — Хабаровск (км 380 — км 678, км 756 — км 1325), которая выполнена в масштабе 1:100 000. На ней показаны территории с различными ландшафтно-­геокриологическими условиями с указанием оценки их предрасположенности к развитию негативных геокриологических процессов. Кроме того, были определены участки полосы трассы, непосредственно прилегающие к автомобильной дороге, с оценкой степени их опасности и характерным набором геокриологических процессов.

В общей сложности были выделены 328 участков с различной оценкой степени опасности общей протяженностью 867 км. Все они были охарактеризованы по набору геокриологических процессов и явлений, а также распределены по степени опасности.

Благодаря проведенному сбору и анализу технической информации, в том числе с использованием данных дистанционного зондирования Земли и инженерно-­геологических исследований, проведенных ранее, определены приоритетные участки для детальных исследований, на которых процессы развития деформаций имеют наиболее очевидный характер, — что в свою очередь позволит получить максимальный объем научно-­технической информации и выйти на обоснованные рекомендации по мероприятиям, препятствующим развитию деформаций.

Полученные результаты научных исследований — важный шаг для всей отраслевой науки. Данные сведения в ближайшем будущем будут использованы при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог на территории распространения многолетнемерзлых грунтов.

По материалам пресс-­службы Росавтодора