Автодороги в условиях вечной мерзлоты
В северных регионах России большую часть года господствуют тяжело переносимые холода, когда выпадает незначительное количество осадков ввиду небольшой влажности воздуха. Суровые морозы, крайне низкие температуры, проникновение холодного воздуха в верхние пласты грунтов и почвы способствуют активному развитию вечной мерзлоты. В течение весьма короткого летнего периода грунт успевает насытиться водой на такую глубину, что разъезженные колеи быстро превращается в непроходимые и доступные для проезда лишь «КРАЗам» и «Уралам» топкие места.
Дорожное строительство здесь приходится проводить именно зимой, когда хоть как-то возможно организовать движение автотранспорта. Разумеется, из-за необходимости проведения специальных геологических мероприятий для защиты от сползания резко повышается стоимость строительства.
Этапы строительства
Начинается строительство дорог в очень суровых климатических условиях с учетом влияния вечной мерзлоты, с необходимой процедуры подготовки грунта. Сначала снимается верхний слой с остатками растительности и корневыми частями травянистых растений. При надобности изымается и последующий слой грунта илистого типа. При строительстве дорог в условиях косогоров следует копать специальные водоотводные сооружения, чтобы не залить участок строительства, избежать поднятия грунтовых вод вплоть до поверхности земли.
Для уменьшения затрат при строительстве дорог в зимнее время, положено организовать защиту грунта от промерзания. Грунт следует вспахать на 30-40 см, затем проборонить, т.е. перевернуть вверх нижними слоями на 25 см, таким образом, он при слабых морозах практически не промерзает. А при наступлении сильных морозов такой грунт промерзает на глубину в несколько раз меньше обычной. Надо принять во внимание, что любая растительность — трава, ряды кустарников и небольших по высоте деревьев, а также лежащий на поверхности земли слой снега – весьма хорошая естественная защита грунта от промерзания, поэтому удалять их рекомендуется лишь перед началом осуществления строительных работ.
В условиях Крайнего Севера отсыпают дороги подходящим грунтом, обычно он добывается в близлежащем карьере. Это помогает существенно уменьшить затраты на доставку необходимых стройматериалов, на горючее. Для насыпей в регионах с преобладающей вечной мерзлотой заготавливать грунты следует в теплое время года. Как правило, для этого привлекаются мощные бульдозеры, которые снимают верхний слой грунта и складируют его в отвалы больших размеров. В течение суток летом грунт, имеющий мощные слои залегания вечной мерзлоты, оттаивает на 15-20 сантиметров. Этого вполне достаточно для получения необходимого количества отсыпного материала и создания из него насыпей. Если правильно осуществить защиту от промерзания таких отвалов, тогда зимой можно добывать грунт из них без дополнительных затрат на горючее, тепло.
Извлечение грунта для создания земляных насыпей проводится непосредственно зимой. Земля разрыхляется в карьере механическим способом, при этом иногда надо использовать взрывчатку. Разрыхленный грунт не должен содержать в себе кусков размером более 20 сантиметров в диаметре.
Перевозить грунт к месту отсыпки из карьера следует так, чтобы он не успевал заново промерзнуть. Это достигается за счет уменьшения времени на погрузку и разгрузку, увеличения скорости движения самосвалов. Для того чтобы перевозимый грунт не успел крепко примерзнуть к кузову самосвала или грузовика, следует обогреть днище кузова с помощью подведенных туда выхлопных газов. Это нужно для укладки насыпи, состоящей примерно на 70% из талого грунта, полученного ввиду уменьшения размеров молекул воды, когда становится тепло. Ведь если укладывать для насыпи мерзлый грунт, то впоследствии он обязательно оттает, и это, без всякого сомнения, вызовет весьма заметную просадку дорожного полотна. Это повлечет за собой существенные расходы на восстановление. Долю мерзлого грунта рекомендуется повышать строго пропорционально увеличению давления на него катка, уплотняющего дорожное полотно. Верхняя часть насыпи укладывается только из оттаявшего от вечной мерзлоты и кристаллов льда грунта.
Укладывание дорожного полотна на вечномерзлых грунтах дает положительный эффект, если искусственные насыпи способны защитить от оттаивания нижний слой почвы в течение достаточно короткого летнего периода. Таким образом, это необходимо для предотвращения появлению деятельного слоя грунта, содержащего в себе большое количество подвижных талых вод. Из-за этого очень быстро разрушается дорожное полотно посредством морозного пучения и подмывания земляной насыпи, что отражается затем на качестве и сроке эксплуатации дорог. Поэтому в северных регионах дороги укладываются преимущественно зимой, когда верхний слой грунта и почва промерзли на определенную глубину. Обеспечение защиты от оттаивания насыпанной под дорогой грунтовой подушки дает еще одно существенное преимущество. На этих видах дорог верхняя отметка вечной мерзлоты находится летом уровнем выше, именно поэтому грунтовые воды быстрее стекают с дорожного полотна. Само полотно в этом случае лучше просыхает и надолго сохраняет возможности эксплуатации транспортного пути.
Сложности возникают и при строительстве дорог в условиях постоянной вечной мерзлоты в крупных поселках или городах. Если отсыпать дорогу так, чтобы дорожная одежда предохраняла от оттаивания, то насыпь ввиду большой высоты становится неудобной и трудно преодолимой преградой для перемещения городских и сельских жителей. Поэтому дороги здесь сооружаются в выемках, искусственно пониженных местах. Однако в этом случае требуется точно проработать порядок отвода воды на участке строительства дороги, чтобы сточные воды стекали исключительно по соответствующим коммуникациям за границы города или прочих населенных пунктов.
В итоге нужно отметить необходимость учета природных факторов, наличия и характера залегания вечной мерзлоты, чтобы облегчить настил дорожного полотна и предотвратить любые чрезвычайные ситуации на дорогах.
Материалы по теме
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
КОНТАКТЫ
Тел.: 8 (925) 544 37 77
Адрес: Московская область, городской округ Мытищи, деревня Высоково, ул. Центральная, д. 40