Проблемы качества строительства железнодорожных путей в условиях вечной мерзлоты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы качества строительства железнодорожных путей в условиях вечной мерзлоты

Устин Павел Александрович, студент специальности 23.05.06 Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей, КрИЖТ, ИрГУПС, г. Красноярск

Аннотация

Ключевые слова: земляное полотно, железнодорожный путь, почва, мерзлота, строительство.

Abstract

Keywords: roadbed, railway track, soil, permafrost, construction.

В настоящее время для новых строительства железнодорожных путей, в частности всех видов ремонта, требуются большие капитальные вложения. Помимо этого, на предполагаемом маршруте необходимо определить геологические и топографические условия, так как особенности строительства железных дорог предполагают определенные требования к геологическому строению участка, на котором будет проектироваться и возводиться железнодорожный путь. Верно выбранный маршрут возможен только при условии выявления всех ключевых особенностей геологии проектируемой местности [1].

Необходимо избегать препятствия по типу «болото», «заводненные территории», «водяные линзы» и многие другие. Так же, если это невозможно, то появляется потребность в укреплении насыпи, улучшении несущей конструкции, при этом должна обеспечиваться высокая безопасность и качественность железнодорожного полотна.

Исходя из вышеизложенных фактов, можно выделить следующие этапы строительства нового железнодорожного пути:

• инженерные изыскания;

• предпроектные работы;

• проектные работы;

• строительно-монтажные работы;

• непосредственно строительство железнодорожного пути;

• оформление полной документации, которая необходима для ввода в эксплуатацию, в том числе технического паспорта железнодорожного пути [1].

К уже перечисленным особенностям добавим, что каждый этап строительства должен быть под контролем профессионалов (высококвалифицированных специалистов), аналогично обеспечение проверок качества выполненных работ и срок их выполнения также очень важно. строительство железнодорожная линия климатический

Правительство РФ не так давно приняло структуру развития железнодорожного транспорта страны до 2030 года, которая необходима для реализации амбиций страны. Необходимо учитывать тот факт, что на 70% территории России наблюдается вечная мерзлота и глубокое промерзание почв во время сезонов.

Именно в подобных районах страны в ближайшие 30 лет будут прокладываться новые железнодорожные линии. Помимо вышесказанного, в настоящее время примерно 4500 км уже существующих дорог в условиях вечной мерзлоты нуждаются в полном ремонте [2].

Таким образом, есть потребность в разработке и реализации новой идеологии инженерного хозяйства в сфере железных дорог на территории постоянной мерзлоты, где компонент вечной мерзлоты пронизывал бы процесс изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации дорог полностью. Без подобных нововведений в подобных условиях инженерная реализация будет излишне дорога, а постоянный ремонт дорог станет для государства разорительным, но выгоден для всех, кто будет допущен к ремонту.

Например, сейчас происходит подобная ситуация, описанная выше, на Транссибе, Байкало-Амурской магистрали, Амуро-Якутской магистрали, на подъездных путях Чара -- Чина, Улак -- Эльга, при изысканиях и проектировании новых линий, в частности, Нарын -- Лугокан и др [2].

Подводя краткий итог, можно задаться вопросом: «возможно ли строительство новых железнодорожных линий в условиях постоянной мерзлоты, не обрекая их на ремонт?»

Наш ответ: «да». Кроме того, есть возможность использования двух различных между собой способа:

• поддержка основных грунтов в постоянно мерзлом состоянии на протяжении всей эксплуатации дороги;

• срезание обледенелых грунтов с дальнейшей их заменой.

Оба варианта стабилизации земляного полотна следует выбирать на основе теплотехнических расчетов и технико-экономическом сравнении вариантов с учетом затрат на инженерную реализацию, содержании железнодорожной линии и иной инфраструктуры с учетом эксплуатационных расходов [2].

Для начала необходимо определить факторы возможного оттаивания мерзлого грунта в естественных и искусственных условиях, при это делая это качественно и количественно, а после уже осуществлять воздействие на эти факторы, достигая желаемого температурного режима почвы земляного полотна.

Таяние многолетнемерзлых грунтов под железнодорожным полотном может вызывать такие последствия, как:

• повышенное поглощение полотном излучения от солнца по сравнению с естественной поверхностью;

• проникновение жарких летних осадков в тело и основание зем.полотна;

• увеличение толщины снежного покрова в основании насыпи и на примыкающей к ней территории;

• фильтрация поверхностных и грунтовых вод в теле и основании земляного полотна на наклонных участках.

Подводя общий итог, мы разработали несколько способов укрепления основания зем.полотна на сильно мерзлых многолетнемерзлых грунтах, прогнозируя снижение среднегодовой температуры грунтов и поддерживая их в постоянно мерзлом состоянии, регулируя соотношение факторов охлаждения и нагрева или, наоборот, превентивное оттаивание сильно промерзших массивов с одновременной заменой их непросадочной почвенной массой. Для реализации этого направления перспективно применение солнцеосадкозащитных навесов.

Данное техническое решение прошло определенную апробацию путем публикации статей, докладов и монографий в отечественных и зарубежных изданиях, а также использование в проектах:

• строящаяся железнодорожная линия Амур-Якутск;

• проектирование и реализация подъездного пути Улак-Эльга;

• технико-экономические обоснования стабилизационных мероприятий для Забайкальской железной дороги [3].

Некоторые из них используются в Китае на Цинхай-Тибетской железной дороге, в частности, это навес от солнца и осадков, который исключает прогрев почвы за счет прямых солнечных лучей, теплых летних осадков и под которым нет снежного покрова, что способствует зимнему охлаждению почвы.

Теплотехнические расчеты для АЯМ, экспериментальные исследования в Тибете, позволяют утверждать, что солнцеосадкозащитный навес может

стать основным противодеформационным устройством для земляного полотна железных линий на участках льдистых многолетнемерзлых грунтов

[3].

Таким образом, подводя общий вывод по данной работе, можно сказать, что этот опыт, безусловно, следует учитывать, например, когда строительство новых железных дорог возобновиться в районах с вечной мерзлотой и сезонным глубоким промерзанием грунтов, при стабилизации земляного полотна на гололедных участках Забайкалья, Дальнего Востока и Восточно - Сибирской железной дороги в рамках реновации инфраструктуры Инвестиционной программы ОАО «РЖД».

Список использованной литературы:

1. Иноземцев В.И. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2013. - №4(31). - С. 71-78.

2. КОНДРАТЬЕВ В.Г. Вековая, но не вечная же проблема железных дорог на вечной мерзлоте // Транспорт Российской Федерации. - 2008. - №3-1(16-17) . - С. 58-61.

3. Кондратьев В.Г. Изменение геокриологических условий при сооружении и эксплуатации железнодорожного пути и некоторые способы обеспечения его устойчивости на сильнольдистых грунтах //В сб. «Докл. 1 съезда Российских геокриологов». М.: МГУ, 1996.

Размещено на Allbest.ru