Криогенные проблемы эксплуатируемых железнодорожных насыпей восточного участка БАМа и сценарии развития деформаций

   Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации насыпей восточного участка БАМа, в том числе после модернизации или ремонта, необходимо исключить или минимизировать криогенные деформации сооружений. Этому способствует повышение эффективности принимаемых противодеформационных решений за счет объективной оценки существующих криогенных проблем, а также систематизации и прогнозирования сценариев дальнейшего развития деформаций насыпей рассматриваемого полигона.
   С опорой на исторические аспекты создания и эксплуатации БАМа обобщены и сформулированы текущие криогенные проблемы полигона. Сформулированы и систематизированы восемь возможных сценариев развития криогенных деформаций эксплуатируемых насыпей на восточном участке БАМа. Для вероятностного прогноза сценариев развития криогенных деформаций и обоснования первоочередных направлений разработки эффективных решений по стабилизации системы «насыпь – основание» выполнено обследование насыпей на рассматриваемом полигоне.
   По результатам обследования насыпей на пяти перегонах выявлены особенности их текущего состояния и деформирования. Эксплуатируемые насыпи на восточном участке БАМа не только имеют последствия уже свершившейся деградации многолетнемерзлых грунтов в основании, но и обладают потенциалом к деформациям при дальнейшей эксплуатации, в том числе после модернизации и ремонта. Причем эти деформации могут происходить с определенной спецификой и по различным сценариям.
   Прогноз сценариев развития криогенных деформаций показал, что наиболее вероятным сценарием развития деформаций на участках насыпей рассматриваемого полигона являются осадки сооружений из-за деградации многолетнемерзлых грунтов в основании в период оттаивания. Вероятность других сценариев относительно невысока (до 15 %), но она существует и не может не учитываться при дальнейшей модернизации или ремонтах пути. Значительная часть прогнозируемых сценариев (до 30 %) сочетают сразу несколько криогенных проблем. На этом фоне повышается актуальность дальнейших исследований и расчетно-теоретического обоснования комплексных решений по термостабилизации.

1. Сазонов, В. Н., Ашпиз Е. С. Актуальные проблемы обеспечения надежности земляного полотна на Восточном полигоне // Железнодорожный транспорт. 2015. № 9. С. 28–31. EDN UJYKOH.

2. Ашпиз Е. С. Опыт сооружения земляного полотна железных дорог, расположенных на многолетнемерзлых грунтах: проблемы и пути их решения // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2019. № 1. С. 21–27. EDN TQJHVX.

3. Harris S. A. The Tibetan Railroad: Innovative Construction on Warm Permafrost in a Low-Latitude, HighAltitude Region // Engineering Earth: The impacts of megaengineering projects. 2011. Chap. 43. Р. 747−765. DOI 10.1007/978-90-481-9920-4_43.

4. Monitoring Roadbed Stability in Permafrost Area of Qinghai–Tibet Railway by MT-InSAR Technology / H. Liu, S. Huang, C. Xie [et al.] // Land. 2023. Vol. 12. P. 474. https://doi.org/10.3390/land12020474.

5. Ашпиз Е. С. Опыт проектирования земляного полотна железных дорог России, расположенных в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов // Материалы Пятой конференции геокриологов России : пленарные доклады. Часть 2. Линейные сооружения в криолитозоне / МГУ имени М. В. Ломоносова. Москва : Университетская книга, 2016. Т. 1, ч. 1–4. С. 162–168. EDN WEQOXZ.

6. Ашпиз Е. С. Результаты обследования земляного полотна восточного участка Байкало-Амурской железной дороги и предложения по его стабилизации // Обеспечение эксплуатационной надежности земляного полотна железных дорог : материалы Всесоюзной научно-технической конференции. Москва : МИИТ, 1989. С. 87–89.

7. Ашпиз Е. С., Вавринюк Т. С. Расчет деформаций насыпей в районах мерзлоты // Мир транспорта. 2012. Т. 10, № 3 (41). С. 102–107. EDN PCDSHT.

8. Конструкции усиления насыпей железных дорог на вечномерзлых грунтах при строительстве вторых путей Восточного полигона / С. А. Кудрявцев, А. В. Кажарский, Т. Ю. Вальцева [и др.] // Проектирование развития региональной сети железных дорог. 2016. № 4. С. 243–250. EDN XEEXQJ.

9. Ensuring the operational suitability of buildings, railways and bridges in of the Arctic zone in conditions of global warming / I. Sakharov, S. Kudryavtsev, V. Paramonov [et al.] // X International Scientific Siberian Transport Forum – TransSiberia 2022, Novosibirsk, 02–05 March 2022. Novosibirsk : Elsevier B. V., 2022. P. 2506–2514. DOI 10.1016/j.trpro.2022.06.288. EDN GXCWVQ.

10. Кондратьев В. Г., Валиев Н. А. Технология и результаты дополнительного охлаждения откосов земляного полотна на центральном участке БАМ // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов : XV Международная научно-практическая конференция : сборник статей : в 3 ч. Чита : Забайкальский государственный университет, 2015. Ч. 3. С. 156−161. EDN VHKJST.

11. Стабилизация температурного режима грунтов оснований сооружений в сложных мерзлотно-грунтовых условиях заполярной и приполярной тундры / В. В. Пассек, А. Н. Краев [и др.] // Вестник Тюменского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 4. С. 89–93. EDN VHLWLR.

12. Система поверхностного охлаждения насыпи в зоне вечной мерзлоты / В. В. Пассек, С. С. Воробьев, Г. М. Поз, В. В. Пассек // Путь и путевое хозяйство. 2024. № 1. С. 2–6. EDN NLTQVZ.