Климатические условия как один из ключевых факторов на этапах проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог

Климатические условия являются одним из важнейших факторов при выполнении проектных и дорожно-строительных работ, а также при дальнейшей эксплуатации автомобильных дорог. Правильное проектирование, с учетом климатических особенностей, позволяет значительно увеличить срок службы дорожных одежд и покрытий, а также снизить затраты на его содержание. Необходимо учитывать не только текущие климатические условия, но и прогнозируемые изменения климата при планировании строительства новых дорог. Это такие климатические параметры как температурный режим региона; количество осадков и влажность; интенсивность солнечной радиации; цикличность замерзания-оттаивания; морозобойное разрушение из-за расширения воды при замерзании; термическое растрескивание материалов; циклическое разрушение при чередовании замерзания и оттаивания; ослабление грунта в период весенней распутицы. Переувлажнение грунтов земляного полотна напрямую связано со снижением уровня безопасности при эксплуатации всей дорожной конструкции, так как существенно уменьшается прочность дорожной одежды и нарушается устойчивость откосных частей насыпей и выемок. Климатические условия существенно влияют на процесс увлажнения в зависимости от количества и характера атмосферных осадков, температурного режима и амплитуды колебаний, продолжительности морозного периода, мощности снежного покрова, глубины промерзания грунтов. В данной статье изложены, вызванные вышеперечисленными факторами, деформации и разрушения автомобильной дороги федерального значения Р-297 «Амур» и предложены меры по их ликвидации и обеспечения требуемых транспортно-эксплуатационных качеств.

1. 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.

2. Dumais S. Évaluation des Revêtements Routiers à Albédo Élevé en Contexte Nordique. Québec: Université Laval, 2014. 162 p.

3. Feng W., Ma W., Sun Zh. and 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, 03–07 September 2011). Yakutsk, 2011. P. 319–325.

4. Niu Fujin, Shen Yongping Guide of Field Excursion after Asian Conference on Permafrost. Lanzhou: Lanzhou University Press, 2006. 28 p.

5. Vinson T.S., Rooney J.W., Haas W.H. Roads and Airfields in Cold Regions. New York: ASCE, 1996. 330 p.

6. Wu Ziwang Roadbed Engineering in Permafrost Regions. Lanzhou: Lanzhou University Press, 1988. 104 p.

7. Zarling J.P., Breley A.W. Thaw Stabilization of Roadway Embankments Constructed over Permafrost. Report NO FHWA-AK-RD-81-20, 1986.

8. Бобученко И.И., Волкова Е.В. Метод стабилизации земляного полотна на участках распространения многолетнемерзлых грунтов // Взаимодействие науки, образования и производства: сборник трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Иркутск: Изд-во Иркутского национального исследовательского технического университета, 2019. С. 17–27.

9. Бычков О.А., Пушкарева Г.В. Оценка инженерно-геологических условий проектирования внутрипромысловых автодорог в северных территориях ЯНАО // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. Т. 25. № 6. С. 196–217. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2023-25-6-196-217. EDN: ZHAEBN.

10. Демидюк Л.М. Особенности формирования температурного режима горных пород Читино-Ингодинской депрессии // Мерзлотные исследования. 1964. № 4. С. 301–315.

11. 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. С. 33–45. EDN: TYWMGL.

12. Иванов В.Б., Балабанов В.Б., Степаненко А.А. Водопропуски на дорогах Севера // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2012. № 2. С. 89–94. EDN: QCUWWR.

13. Кондратьев В.Г. Цинхай-Тибетская железная дорога – грандиозная попытка решить проблему обеспечения стабильности земляного полотна на вечной мерзлоте // Геотехника. 2011. № 1. С. 4–11. EDN: OWGMMX.

14. Кондратьев В.Г., Валиев Н.А. Стабилизация земляного полотна центрального участка БАМ с помощью солнцеосадкозащитных навесов // Казахстан-Холод 2016: сб. докладов Междунар. науч.-техн. конф. (г. Алматы, 01–02 марта 2016 г.). Алматы, 2016. С. 65–72.

15. Кондратьев В.Г., Соболева С.В. Концепция системы инженерно-геокриологического мониторинга автомобильной дороги «Амур» Чита – Хабаровск. Чита: Забтранс, 2010. 174 с.

16. 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. EDN: PEORBX.

17. Кондратьев В.Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита: ТрансИГЭМ, 2011. 175 с.

18. Малинин А.Г. Струйная цементация грунтов. М.: Стройиздат, 2010. 226 с.

19. Малинин А.Г., Гладков И.Л. Экспериментальные исследования диаметра грунтоцементных колонн в различных грунтовых условиях // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2011. № 3. С. 27–30. EDN: SAHMLB.

20. Малинин А.Г., Гладков И.Л., Жемчугов А.А., Салмин И.А. Экспериментальные исследования деформативности грунтового основания, укрепленного грунтоцементыми колоннами // Жилищное строительство. 2012. № 9. С. 29–32. EDN: PFSVPF.

21. Малинин А.Г., Гладков И.Л., Жемчугов А.А. Укрепление слабых грунтов в основании насыпи автодороги при помощи струйной цементации // Транспортное строительство. 2013. № 1. С. 4–7. EDN: PYGATZ.

22. Шабуров С.С., Волкова Е.В. Технологии и материалы для ремонта автомобильных дорог в районах распространения многолетнемерзлых грунтов // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2022. Т. 12. № 2. С. 248–255. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2022-2-248-255. EDN: PCPFNR.