Анализ принципов проектирования земляного полотна автомобильных дорог в районах распространения вечномерзлых грунтов в Западной Сибири

Разработанные в прошлом столетии и применяемые в настоящий период проектными организациями принципы проектирования автомобильных дорог на вечномерзлых грунтах не обеспечивают требуемую устойчивость земляного полотна, что приводит к преждевременному разрушению дорожных одежд. Одной из основных причин является недоучет процессов тепловлагопереноса системы «атмосфера — насыпь — деятельный слой основания». При отсыпке земляного полотна из сыпуче- и сухомерзлых грунтов расчетная высота насыпи по первому принципу составляет 2,0–2,5 м.

Но уже в первый летний период за счет фильтрации воды атмосферных осадков происходит оттаивание не только грунтов насыпи, но и деятельного слоя основания. Это приводит к дополнительному переувлажнению деятельного слоя и возникновению деформаций осадки земляного полотна и дорожной одежды. В зимний период накопленный таким образом потенциал воды мигрирует к зоне промерзания, и за счет сил морозного пучения проявляются деформации расширения и растрескивания грунтов насыпи. Для надежного регулирования водно-теплового режима насыпи требуется разработка конструкций с применением геотехнических материалов.

1. Шуваев А. Н. Земляное полотно из мерзлых грунтов. – М.: Недра, 1997. – 155 с.

2. Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред. – М.: Наука, 1987. – Ч. I. – 464 с.

3. Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. – М.: Высшая школа, 1973. – 448 с.

4. Пузаков Н. А. Водно-тепловой режим земляного полотна и автомобильных дорог. – М.: Автотрансиздат, 1960. – 168 с.

5. Казарновский В. Д. Пути повышения надежности долговечности дорог в сложных природных условиях // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2002. – № 2 . – С. 92–93.

6. Линцер А. В. Пути повышения качества и эффективности дорожного строительства в нефтепромысловых районах Западной Сибири // Нефтепромысловое строительство. – 1977. – № 7. – С. 31–33.

7. Konrad J. M., Morgestern N. R. A mechanistic theory of ice lens formation in fine-grained soils // Canadian Geotechnical Journal. – 1980. – Vol. 17, Issue 4. – P. 473–486. DOI: 10.1139/t80-056

8. Konrad J. M., Morgestern N. R. Frost heave prediction of chilled pipelines buried in un-frozen soils. – Canadian Geotechnical Journal. – 1984. – Vol. 21, Issue 4. – P. 100–115. DOI: 10.1139/t84-008

9. Замятин А. В., Шуваев А. Н. Результаты исследований грунтовых массивов возведенных в зимний период при замораживании и оттаивании // Научно-технический вестник Поволжья. – 2011. – № 2. – С. 91–94.

10. Шуваев А. Н., Маслов Д. В. Макетные испытания грунтовых насыпей // Строительный вестник Тюменской области. – 2012. – Вып. 3 (61). – С. 87–88.

11. Шуваев А. Н., Панова М. В., Пульдас Л. А. Иноформационная технология инженерного обеспечения надежности дорожных конструкций в условиях севера // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2017. – Т. 3, № 3. – С. 110–124. DOI: 10.21684/2411-7978-2017-3-3-110-124

12. Шуваев А. Н., Панова М. В. Надежность и долговечность автомобильных дорог в сложных природных условиях // Актуальные вопросы проектирования автомобильных дорог: сборник научных трудов ОАО «ГИПРОДОРНИИ». – 2013. – Вып. 4 (63). – С. 14–19.

13. Shuvaev А. N., Panova M. V. Improving The Efficiency of Reinforced Soil When Сonstructing Road Transport Facilities // International Journal of Civil Engineering and Technology. – 2018. – Vol. 9, Issue 7. – P. 507–512.

14. Шуваев А. Н. Перспективные транспортные конструкции и технологии при обустройстве месторождений // Строительный вестник Тюменской области. – 2012. – № 3 (61). – С. 45.

15. Шуваев А. Н. Физико-математическое моделирование грунтовых насыпей из мерзлых грунтов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2016. – № 5. – С. 167–173.