Особенности геотехнического мониторинга сооружения земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах

В статье обоснована актуальность и рекомендован состав геотехнического мониторинга для сопровождения интенсивной технологии повышения несущей способности высокотемпературных многолетнемерзлых грунтов. Изложено содержание требований по безопасности геотехнических сооружений в строительный период. Отмечена особенность интенсивной технологии строительства земляного полотна, которая заключается в производстве работ на незавершенных и не полностью защищенных сооружениях с применением максимально допустимых строительных нагрузок. В ходе строительства меняется расчетная схема и виды нагрузок, возможно их негативное сочетание, особенно при производстве работ на косогорах и склонах. В результате сооружения могут находиться в близком к предельному по устойчивости состоянию под воздействием мощной строительной техники, повышается риск деформаций объекта. Показана целесообразность регулирования технологических процессов с целью направленного улучшения прочностных характеристик основания дорожного земляного полотна на мерзлоте. Разработана методика технологического регулирования, основанная на результатах геотехнического мониторинга, в том числе лазерного сканирования и геофизических исследований в режиме реального времени. При подготовке производства следует предусмотреть также возможность активизации под интенсивными нагрузками опасных природных процессов – деградацию мерзлоты, оползни и развитие таликов. Обоснована необходимость прогнозирования мерзлотных процессов в строительный период. При сооружении земляного полотна рекомендовано использование грунтоуплотняющих машин, оборудованных автоматизированными системами управления качеством и допускающих бесступенчатое изменение нагрузок вибровальца. Изложен опыт улучшения деформационных характеристик слабых оснований земляного полотна. Методика технологического регулирования нагрузок до максимально допустимых значений базируется на анализе результатов геотехнического мониторинга и учитывает возможности различных режимов работы грунтоуплотняющих машин. Эффективность интенсивной технологии в сочетании с мониторингом состоит в повышении стабильности, устойчивости и ускорении консолидации дорожного земляного полотна.

1. Указ Президента Российской Федерации от 26.10.2020 № 645 «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года» // Президент России : официальный сетевой ресурс. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/45972 (дата обращения: 26.10.2020).

2. СП 22.13330. 2017. Основания зданий и сооружений. М., 2016. 228 с.

3. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М., 2012. 123 с.

4. СП 305.1325800.2017. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве. М. : Стандартинформ, 2017. 61 с.

5. Российская Федерация. Законы. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : Федеральный закон № 384-ФЗ : [принят Государственной Думой 23 декабря 2009 г.]. М. : Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности, 2010. 50 с.

6. Ашпиз Е. С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог. М. : Путь-Пресс, 2002. 112 с.

7. СП 447.1325800.2019. Железные дороги в районах вечной мерзлоты. М. : Стандартинформ, 2019. 40 с.

8. Комплексная технология и гидрогеологический мониторинг упрочнения слабого основания / С. Я. Луцкий, А. Я. Ландсман, В. А. Заболотный, А. А. Лычковский // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 4. С. 73–78.

9. Строительство путей сообщения на севере / С. Я. Луцкий, Т. В. Шепитько, П. М. Токарев, А. Н. Дудников. М. : ЛАТМЕС, 2009. 286 с.

10. Луцкий С. Я., Сакун Б. В. Теория и практика транспортного строительства. М. : Первая образцовая типография, 2018. 304 с.

11. Рекомендации по интенсивной технологии и мониторингу строительства земляных сооружений на слабых основаниях / Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) ; [С. Я. Луцкий и др.]. М. : Тимр, 2005. 96 с.

12. Хархута Н. Я., Васильев Ю. М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. М. : Транспорт, 1975. 285 с.

13. Рекомендации по учету и предупреждению деформаций и сил морозного пучения грунтов. М. : Стройиздат, 1986. 72 с.

14. Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. М. : Высшая школа, 1973. 446 с.

15. Li Guoyu, Li Ning, Quan Xiaojuan. The temperature features for different ventilated-duct embankments with adjustable shutters in the Qinghai – Tibet railway // Cold Regions Science and Technology. 2006. No. 44. P. 99–110.

16. Луцкий С. Я., Ландсман А. Я., Заболотный В. А. Технология и эффективность ускорения консолидации слабого основания земляного полотна // Наука и техника транспорта. 2019. № 4. С. 60–64.

17. Лычковский А. А. Волокно-оптический кабель в дорожном строительстве // Аспирантские чтения / Российский университет транспорта. М. : Перо, 2020. C. 34–38.

18. Floss R. Verdichtungstechnik im Erdbau und Verkehrswegebau. Deutschland, Koblenz : BOMAG GmbH & Co. OHG, 2001. 148 p.