inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2022-2-248-255inbure-121Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВОTECHNICAL SCIENCES. CONSTRUCTIONТехнологии и материалы для ремонта автомобильных дорог в районах распространения многолетнемерзлых грунтовTechnologies and materials for overhauling roads in permafrost areashttps://orcid.org/0000-0002-7539-3641ШабуровС. С.ShaburovS. S.

Шабуров Сергей Семенович, кандидат технических наук, профессор кафедры автомобильных дорог

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Sergey S. Shaburov, Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Highways

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

sss1941@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4462-913XВолковаЕ. В.VolkovaE. V.

Волкова Елена Викторовна, кандидат географических наук, доцент кафедры автомобильных дорог

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Elena V. Volkova, Cand. Sci. (Geographic), Associate Professor of the Department of Highways

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

volkova_elena13@mail.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202210112023122248255Copyright © Шабуров С.С., Волкова Е.В., 20232023Шабуров С.С., Волкова Е.В.Shaburov S.S., Volkova E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/121

Цель работы заключается в изучении проблемы выбора методов ремонта автомобильных дорог на территории зоны вечной мерзлоты. Одной из основных научно-технических и технологических проблем устройства и содержания дорог в северных районах остается проблема обеспечения прочности и устойчивости земляного полотна и инженерных сооружений в условиях распространения многолетнемерзлых грунтов и глубокого сезонного промерзания грунтов. Были рассмотрены основные причины разрушений дорожных конструкций, в числе которых как глобальное потепление климата, так и сложные геологические и гидрогеологические условия района. После строительства автомобильной дороги «Амур» на многих ее участках наблюдаются деформации. В 2012 году ФКУ Упрдор «Забайкалье» с привлечением проектных, научных организаций выполнило разработку целевой программы по обследованию таких участков. В статье рассмотрены выработанные в соответствии с данной программой мероприятия по ремонту и технологии проведения работ, которые включают: строительство водопропускных труб, устройство каменной наброски, теплодиодных призм и слоев холода, солнцеосадкозащитных навесов, защитных берм. Мониторинг отремонтированных участков показывает незначительные деформации покрытия и земляного полотна, полностью стабилизировались 55 % участков. Но окончательная оценка фактора стабилизации мерзлотного слоя грунта требует более длительного периода времени. Важнейшей мерой должно стать создание действующей системы инженерно-геокриологического мониторинга участков автодороги «Амур», при реализации которой можно предупредить опасные проявления деформаций и разработать эффективные меры по защите дорожного полотна от их негативного влияния.

This paper addressed the selection of overhaul methods for roads in the permafrost area. Ensuring the strength and stability of the road base and engineering structures under the permafrost conditions and deep seasonal freezing of soils remains one of the main scientific and technical challenges of road construction and maintenance in the northern regions. The main factors causing the failure of road structures were reviewed, including both climate change and complex geological and hydrogeological conditions of the area. Since the construction of the Amur Road, the deformation has been observed in many of its sections. In 2012, the Federal State Institution of Road Management “Zabaykalye”, together with engineering and scientific organisations, developed a target programme for inspecting such sections. The article discusses the renovation measures and technologies elaborated under this programme, which include the construction of culverts, rockfills, thermal diodes and cooling layers, awnings, and protective berms. The monitoring of the repaired sections shows insignificant deformation of the road surface and road base; 55 % of the sections were fully stabilised. However, the final assessment of the permafrost stabilisation will take a longer time. The establishment of an effective system of engineering-geocryological monitoring for the Amur Road should become the most important measure, whose implementation will allow dangerous deformations to be prevented and efficient measures for protecting the roadbed from their negative impact to be developed.

многолетнемерзлые грунтывечная мерзлотастроительство и содержание автомобильных дорогдорожные конструкциидеформации земляного полотнаремонт автомобильных дорогpermafrost soilspermafrostconstruction and maintenance of roadsroad structuresdeformations of the roadbedrepair of roadsReferencesVinson T. S., Rooney J. W., Haas W. H. Roads and airfields in cold regions. New York: ASCE, 1996. 330 p.Vinson TS, Rooney JW, Haas WH. Roads and airfields in cold regions. New York: ASCE; 1996. 330 p.Кондратьев В. Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита: ТрансИГЭМ, 2011. 175 с.Kondrat'ev VG. Stabilization of subgrade on permafrost soils. Chita: TransIGEM; 2011. 175 p. (In Russ.).Niu Fujin, Shen Yongping. Guide of Field Excursion after Asian Conference on Permafrost (Aug. 10-16, 2006). Lanzhou, China, 2006. 28 p.Niu Fujin, Shen Yongping. Guide of Field Excursion after Asian Conference on Permafrost (Aug. 10-16, 2006). Lanzhou, China, 2006. 28 p.Кондратьев В. Г., Соболева С. В. Концепция системы инженерно-геокриологического мониторинга автомобильной дороги «Амур» Чита – Хабаровск. Чита: Забтранс, 2010. 176 с.Kondrat'ev VG, Soboleva SV. The concept of the system of engineering and geocryological monitoring of the highway "Amur" Chita - Khabarovsk. Chita: Zabtrans; 2010. 176 p. (In Russ.).Dumais S. Évaluation des revêtements routiers à albédo élevé en contexte nordique. Québec: Université Laval, 2014. 162 p.Dumais S. Évaluation des revêtements routiers à albédo élevé en contexte nordique. Québec: Université Laval; 2014. 162 p.Кондратьев В. Г. Цинхай-Тибетская железная дорога: грандиозная попытка решить проблему стабильности земляного полотна на вечной мерзлоте // Геотехника. 2011. № 1. С. 4–11.Kondrat'ev VG. The Qinghai-Tibet railway: a grandiose attempt to solve the problem of preserving stability of the subgrade on the permafrost. Geotekhnika = Geotechnics. 2011;1:4-11. (In Russ.).Демидюк Л. М. Особенности формирования температурного режима горных пород Читино-Ингодинской депрессии // Мерзлотные исследования. Вып. 4. М.: Изд-во МГУ, 1964. С. 301–315.Demidyuk LM. Features of the formation of the temperature regime of rocks of the Chitino-Ingoda depression. Merzlotnye issledovaniya. № 4. Moscow: Izd-vo MGU; 1964. p. 301-315. (In Russ.).Дроздов В. В., Шабуров С. С. Причины возникновения деформаций автомобильных дорог и мероприятия по снижению их интенсивности с высокотемпературным типом вечной мерзлоты в основаниях земляного полотна на примере строительства автомобильной дороги Амур «Чита – Хабаровск» // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2015. № 2 (13). С. 33–45.Drozdov VV, Shaburov SS. Reasons for automobile roads deformation and measures taken to decrease their intensity with the high-temperature type of ever-frozen ground in the foundation of the earth surface at the example of building automobile road amur "Chita - Khabarovsk". Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2015;2(13):33-45. (In Russ.).Кондратьев В. Г., Перекупка А. Г., Примаков С. С., Петрова А. С. Мероприятия по изменению режима теплообмена на поверхности земли и их влияние на распределение температуры в грунте // Нефтяное хозяйство. 2012. № 10. С. 122–125.Kondratiev VG, Perekupka AG, Primakov SS, Petrova AS. The measures of heat exchange variation on the earth surface and their influence on the temperature distribution in the soil. Neftyanoe khozyaistvo. 2012;10:122-125. (In Russ.).Berg R. L., Esch D. C. Effect of color and texture on the surface temperature of asphalt concrete pavements // Proc. 4th International Conf. on Permafrost. Fairbanks, Alaska, 1983. p. 30–31.Berg RL, Esch DC. Effect of color and texture on the surface temperature of asphalt concrete pavements. Proc. 4th International Conf. on Permafrost. Fairbanks, Alaska, 1983. p. 30-31.Wu Ziwang. Roadbed engineering in permafrost regions. Lanzhou University, 1988. 104 p.Wu Ziwang. Roadbed engineering in permafrost regions. Lanzhou University, 1988. 104 p.Волкова Е. В., Гайворонский И. Л. Устойчивость откосов земляного полотна // Актуальные проблемы развития строительной отрасли: мат-лы Международной науч.-практ. конф. (Иркутск, 29 июня 2017 г.). Иркутск, 2017. С. 26–33.Volkova EV, Gaivoronskii IL. The stability of the slopes of the subgrade. Aktual'nye problemy razvitiya stroitel'noi otrasli: mat-ly Mezhdunarodnoi nauch.-prakt. konf. (Irkutsk, 29th June 2017). Irkutsk, 2017. p. 26-33. (In Russ.).Иванов В. Б., Балабанов В. Б., Степаненко А. А. Водопропуски на дорогах Севера // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2012. № 2. С. 89–94.Ivanov VB, Balabanov VB, Stepanenko AA. Culverts on roads of the North. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2012;2:89-94. (In Russ.).Бобученко И. И., Волкова Е. В. Метод стабилизации земляного полотна на участках распространения многолетнемерзлых грунтов // Взаимодействие науки, образования и производства: сб. трудов по мат-лам Всерос. науч.- практ. конф. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2019. С. 17–27.Bobuchenko II, Volkova EV. The method of using the soil cover in the areas of distribution of permafrost soils. Vzaimodeistvie nauki, obrazovaniya i proizvodstva: sb. trudov po mat-lam Vseros. nauch.-prakt. konf. Irkutsk: INRTU; 2019. p. 17-27. (In Russ.).Кондратьев В. Г., Валиев Н. А. Стабилизация земляного полотна центрального участка БАМ с помощью солнцеосадкозащитных навесов // Казахстан-Холод 2016: сб. докладов VI междунар. науч.-техн. конф. (Алматы, 1–2 марта 2016 г.). Алматы: АТУ, 2016. С. 65–72.Kondrat'ev VG, Valiev NA. Stabilization of the subgrade of the central section of the BAM with the help of sun-protection canopies. KazakhstanKholod 2016: sb. dokladov VI mezhdunar. nauch.- tekhn. konf. (Almaty, 1–2 marta 2016 g.). Almaty: ATU; 2016. p. 65-72. (In Russ.).Feng W., Ma W., Sun Zh., et al. Radiation effect analysis of awning measure on the embankment slope field test in cold regions // Permafrost engineering. Proceeding of the IX international symposium (3-7 September 2011, Mirny, Russia). Якутск, 2011. P. 319-325.Feng W, Ma W, Sun Zh, et al. Radiation effect analysis of awning measure on the embankment slope field test in cold regions. Permafrost engineering. Proceeding of the IX international symposium (Mirny, Russia, 3-7 September 2011). Yakutsk, 2011. p. 319-325. (In Russ.).Kondratiev V. G. Strengthening railroad roadbed bases constructed on icy permafrost soils // Proc. of Eighth Int. Conf. on Cold Regions Engineering. Fairbanks, Alaska, 1996. p. 336-342.Kondratiev VG. Strengthening railroad roadbed bases constructed on icy permafrost soils. Proc. of Eighth Int. Conf. on Cold Regions Engineering. Fairbanks, Alaska, 1996. p. 336-342.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.