При строительстве и эксплуатации автомобильной дороги в суровых зимних климатических условиях могут возникать различные деформации земляного полотна. Особенно могут пострадать откосы транспортного сооружения, что в дальнейшем может привести к ещё более опасным последствиям. Имеется большое количество способов проведения ремонта откосов автомобильной дороги, но суровые зимние природные условия позволяют использовать только некоторые из них [1, 2].
Различают деформацию насыпи и деформацию выемки автомобильных дорог. К деформациям насыпи можно отнести осадку, что является следствием недостаточного уплотнения грунта земляного полотна, расползание насыпи, которое может произойти при оттаивании мёрзлых грунтов, при условии, что насыпь возведена в зимний период, поэтому для предотвращения данной деформации при возведении полотна в отрицательные температуры рекомендуется использовать талый грунт, так как мёрзлый грунт практически не укладывается. Также можно отметить оползание откосов, при условии, что насыпь возводилась на сильном косогоре, просадку насыпи, что может возникнуть на деформируемых основаниях, например, болотах. К деформациям выемки транспортного сооружения можно отнести оползание откоса насыпи в однородном грунте и выжимание слабого грунта. Почти все описанные деформации откосов автомобильной дороги могут возникать при эксплуатации её в суровых зимних климатических условиях, однако не все типы ремонта сооружения могут быть применимы. Примеры деформации представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Виды деформации земляного полотна автомобильной дороги: 1) насыпь; 2) выемка
При нарушении местной устойчивости неукреплённых откосов выполняют профилирование их поверхности и укрепление. Укрепление травой используется для защиты неподтопляемых или кратковременно подтопляемых откосов от водной и ветровой эрозии, для ликвидации и предотвращения сплывов, оплывин и других нарушений местной устойчивости в районах с благоприятными условиями для прорастания трав и развития корневой системы. Травосеяние может использоваться и в комплексе с другими методами укрепления, например, решётчатыми конструкциями, геовебами. Разновидностью этого метода можно считать одерновку. Несмотря на все достоинства данного метода укрепления и ремонта откоса земляного полотна в суровых зимних условиях его использование можно считать нерациональным, так как посеянная трава не успевает за сезон прорастать из-за короткого теплого периода. Наиболее технологичным и приемлемым в рассматриваемой климатической зоне будет является укрепление откосов с помощью геоматериалов или использование смеси неорганических вяжущих с химическими реагентами, предотвращающими предварительную деформацию откоса транспортного сооружения.
Кроме того, нами проведен анализ оптимального расположения объектов ремонта по отношению к заводам-поставщикам материалов. С помощью геоинформационной системы QGIS было проведено изыскание, связанное с расположением заводов и фабрик по производству материалов, необходимых для укрепления откосов насыпи на территориях распространения вечной мерзлоты. Были выбраны автомобильные дороги, находящиеся в рассматриваемых климатических условиях, и были рассчитаны расстояния от них до ближайших предприятий, обеспечивающих ремонт откосов. Проделанная нами исследовательская работа показала, что на изучаемой местности находится недостаточное количество объектов инфраструктуры для проведения рассматриваемых видов работ по укреплению откосов земляного полотна автомобильной дороги. После проведения расчётов по оценочной стоимости доставки материалов с предприятий было установлено, что из двух рассматриваемых материалов наиболее затратным по стоимости перевозки является геосинтетический материал, являющийся наиболее предпочтительным при выборе метода укрепления откоса насыпи дороги.
Результатом данного исследования явился вывод, что при ремонте откосов насыпи земляного полотна автомобильной дороги в условиях вечной мерзлоты наиболее целесообразными методами с технической и экономической точек зрения будут являться использование различных геосинтетических материалов и применение неорганических вяжущих для укрепления грунта земляного полотна, а также их комбинация. Также можно сказать, что в рассматриваемом климатическом районе имеется недостаточное количество объектов инфраструктуры, необходимых для обеспечения ремонта откосов доступными методами, а доставка материалов является экономически затратной, что может привести к удорожанию работ по ремонту и эксплуатации откосов земляного полотна автомобильной дороги.
Литература:
- ОДМ 218.2.094–2018 Методические рекомендации по проектированию земляного полотна автомобильных дорог общего пользования из местных талых и мёрзлых переувлажнённых глинистых и торфяных грунтов в зонах распространения многолетнемерзлых грунтов: введён впервые: принят и введён в действие на основании распоряжения Федерального дорожного агентства (Росавтодор) от 25.07.2018 г. / разработан обществом с ограниченной ответственностью «Центр стратегических автодорожных исследований». Москва, 2018. -17,19 стр.- Текст: непосредственный.
- СП 313.1325800.2017 Дороги автомобильные в районах вечной мерзлоты. Правила проектирования и строительства: введён впервые: утверждён приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 14 декабря 2017 г. N 1669/пр и введен в действие с 15 июня 2018 г. / разработан авторским коллективом ЗАО «ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ». Москва, 2017. -5,32 стр.- Текст: непосредственный.
