Научный архив: статьи

Высокоэффективные теплоизоляционные материалы широко используются при строительстве в криолитозоне для тепловой защиты льдотехнических сооружений (плотин, дамб, хранилищ, аэродромов, дорог и др.), а также в целях управления природными и техногенными криогенными процессами и явлениями (наледеобразованием, сезонным промерзанием-протаиванием и др.). Исследование этих процессов является важным и актуальным для регионов Арктики и Субарктики. Целью эксперимента в 1982–1986 гг. было создание противофильтрационной мерзлотной завесы в теле и основании грунтовой дамбы на территории Института мерзлотоведения СО АН СССР (РАН) (г. Якутск) с помощью совместного действия термосифонов (СОУ) и высокоэффективной теплоизоляции (ПХВ-1). В 2024 г. после 40 лет эксплуатации дамбы с ее поверхности были взяты образцы пенопласта для исследования его остаточных теплофизических свойств. Исследования были проведены расчетным способом, а также методами двухточечного анализа и стационарного теплового режима на установке Netzsh HFM 436 Lambda. Исследования показали, что материал достаточно хорошо сохранил теплоизоляционные свойства и целостность, что говорит о высокой надежности и долговечности пенопласта ПХВ-1 в качестве грунтового теплоизоляционного слоя в климатических условиях Якутии. Это позволило сделать вывод о том, что более современные теплоизоляционные материалы, применяемые для сохранения мерзлого состояния грунтовых оснований и создания мерзлотных завес, теоретически могут иметь длительный срок службы (более 50 лет).

Рассматриваются проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог в зоне развития многолетнемерзлых грунтов. Обоснована необходимость обустройства специальных постов геотехнического мониторинга на участках автодорог с различными инженерно-геокриологическими условиями для оценки и прогноза устойчивости элементов дорожной конструкции и грунтов основания в условиях меняющегося климата. Целью геотехнического мониторинга автомобильных дорог является оценка их состояния, выяснение причин развития деформаций конструктивных элементов автомобильных дорог (грунта земляного полотна, конструктивных слоев дорожных одежд и т. д.), обеспечение геокриологического прогноза, а также научное обоснование и разработка защитных мероприятий на этапах проектирования, строительства (реконструкции), капитального ремонта, текущего ремонта и эксплуатации автомобильных дорог в криолитозоне. Объектом мониторинга являются автомобильные дороги с прилегающей полосой отвода, подвергающиеся неблагоприятному воздействию криогенных процессов. В работе даются методические рекомендации по организации и проведению комплексного геотехнического мониторинга состояния автомобильной дороги и развития опасных криогенных процессов. Также приведены первичные материалы, полученные на комплексном посту наблюдения за метеорологическими и мерзлотными условиями на 148 км автомобильной дороге общего пользования федерального значения Р-504 «Колыма». Предварительный анализ полученных материалов показал, что температура грунтов земляного полотна автомобильной дороги и грунтов основания под ней имеет существенное отличие от температуры грунтов полосы отвода. В выводе отмечается, что регулярная уборка снега с поверхности асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги в зимний период способствует интенсивному промерзанию земляного полотна и грунтов основания.