,
ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ НА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ
Учебное пособие
Омск ОмПИ 1989

СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ НАУКИ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОКРИОЛОГИИ (МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЯ) 1.1. Дореволюционный период 1.2. Послереволюционный период 1.3. Инженерное мерзлотоведение в транспортном строительстве 2. ВЕЧНОМЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ 2.1. Распространение вечномерзлых грунтов 2.2. Основные понятия, термины 3. ДОРОЖНО-КЛИМАТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ЗОНЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 4. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 5. ОСОБЕННОСТИ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НЕЖЕСТКОГО ТИПА 6. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ 7. ОСОБЕННОСТИ НАЗНАЧЕНИЯ ВЫСОТЫ НАСЫПИ И ШИРИНЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ММП 8. КОНСТРУКЦИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ТРЕБОВАНИЯ К ГРУНТАМ 8.1. Требования к грунтам земляного полотна 8.2. Конструкции земляного полотна 8.2.1. Конструкции земляного полотна по первому принципу проектирования 8.2.2. Конструкции земляного полотна по второму принципу проектирования. 8.2.3 Конструкции земляного полотна в выемках 8.2.4. Конструкции земляного полотна по третьему принципу проектирования 9. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ 9.1. Температурный (мерзлотный) режим грунтов 9.2. Наблюдение за осадкой (пучением) грунтов земляного полотна и дорожных покрытий 9.3. Определение модуля упругости мёрзлых и оттаивающих грунтов в полевых условиях Литература |
Рецензенты:
начальник проектно-изыскательского
отдела объединения Омскавтодор ,
заведующий кафедрой строительства
и эксплуатации автомобильных дорог
Работа одобрена редакционно-издателъским советом института в качестве учебного пособия для специальности 29.10 - строительство автомобильных дорог и аэродромов.
Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах: Учеб. Пособие / , ;
Под ред. ; ОмПИ - Омск, 1989.
Изложены краткая историческая справка по развитию инженерного мерзлотоведения, основные понятия о многолетнемерзлых породах (ММП), их распространение н а территории Земли.
Приведены особенности водно-мерзлотного режима земляного полотна и естественного основания с наличием ММП, дорожно-климатическое районирование, принципы проектирования и строительства дорог, особенности назначения геометрических размеров насыпи (ширины и высоты), основы теплотехнического расчета, особенности расчета дорожных конструкций на прочность, конструкции земляного полотна и требования к грунтам, особенности изысканий в зоне.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие рекомендуется студентам специальности 29.10 - строительство автомобильных дорог и аэродромов - для изучения особенностей изыскания и проектирования автомобильных дорог на многолетнемерзлых породах (ММП).
Пособие составлено с учетом последних достижений отечественной науки (Союздорнии и его Омского филиала, СибАДИ, ЛИСИ и др.) и обобщения передового опыта проектных и строительных организаций СССР (Союздорпроекта Минтрансстроя СССР, Гипродорнии Минавтодора РСФСР и др.).
Материал учебного пособия необходим при изучении курса "Изыскания и проектирование автомобильных дорог в сложных природных условиях" (лекции на 5 курсе для студентов дневной формы обучения - 9 семестр, на 6 курсе для студентов вечерней и заочной форм обучения - 11 семестр), а также при выполнении курсового проекта участка автомобильной дороги в сложных природных условиях (на многолетнемерзлых грунтах) и при дипломном проектировании.
Проектирование дорог в районах распространения ММП приобретает все более важное значение, т. к. происходит интенсивное освоение Сибири и Крайнего Севера, где в основном будут работать будущие инженеры-строители автомобильных дорог и аэродромов как СибАДИ, ЛИСИ, так и других вузов.
Введение, главы 1, 2, 3, 7 учебного пособия написаны канд. техн. наук, доц. (СибАДИ) совместно с канд. техн. наук, доц. (ЛИСИ); предисловие, главы 4, 5, 6, 8 - .
Общее редактирование выполнено заведующим кафедрой проектирования автомобильных дорог СибАДИ канд. техн. наук доц. .
ВВЕДЕНИЕ
Мировая тенденция развития производительных сил все более отчетливо ориентируется на северные территории. Север играет важную роль и в жизни нашей страны. Это не случайно. Действительно, Север - это крупнейший и самый богатый фонд свободных земель. Но вместе с тем, Север - это весьма слабо изученные пространства, таящие в своих недрах уникальные месторождения ценнейших полезных ископаемых. Наконец, Север - это место обитания многих малых народов, чей быт, уклад жизни и дальнейшее процветание теснейшим образом связаны с его развитием. Вот почему промышленное освоение районов Сибири и Крайнего Севера - одна из крупнейших народнохозяйственных проблем.
Но не только на Севере, где-то за Полярным кругом, но и на всей громадной территории Сибири, от Урала на западе до побережья Чукотки на востоке, человек, осваивая новые районы, неизбежно сталкивается со своеобразием природных комплексов, вызванных наличием вечной мерзлоты, широким распространением мерзлых пород, подземных льдов и различных, неблагоприятных для строительства дорог, зданий и аэродромов, криогенных процессов (бугров пучения, курумов, термокарста, солифлюкционных образований, растрескивания верхних слоев почвы и т. д. и т. п.).
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1гг. и на период до 2100 года" в разделе I сказано: "…продолжалось формирование и развитие крупных территориально-производственных комплексов. Ускоренно осваивались природные богатства восточных и северных районов страны. Две трети общесоюзной добычи нефти и свыше половины добычи газа теперь дает Западная Сибирь" [1 ]. В соответствии с решениями ХХ VII съезда КПСС на Крайнем Севере и в Сибири предстоит решать много сложных и ответственных задач. Поэтому очень важно "...заставить понять всех, что суровый этот край нужно не осваивать, а обживать. Обживать основательно, обживать умно, обживать предусмотрительно…"
Широкое освоение Севера, Арктики и Космоса примерно началось в одно время - в 50-х годах XX столетия, т. е. совпало с началом научно-технической революции. Это не случайное совпадение: раньше уровень развития производительных сил не позволял осваивать эти огромные, труднодоступные и суровые по природным условиям пространства.
К настоящему времени накопилось большое количество фактов, подтверждающих, что осваивать Север такими же методами и техникой, как более южные зоны, НЕЛЬЗЯ, особенно, если учесть беспредельную уязвимость экологии Севера.
Хотелось бы, чтобы огромные вновь осваиваемые просторы Севера были одними из первых, где требования экологии станут важнейшими факторами при решении вопросов развития и размещения крупной промышленности, строительства городов, поселков, железных и автомобильных дорог и аэродромов. В этих районах с легко нарушаемой природной средой по-другому просто НЕЛЬЗЯ.
1. ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ НАУКИ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОКРИОЛОГИИ (МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЯ)
Дать правдивое и стройное описание этапов и путей становления геокриологии и отразить в этом описании действительные заслуги стран и лиц, способствовавших познанию многолетней криолитозоны как географического явления, - значит решить актуальную и весьма сложную задачу.
В истории развития инженерной геокриологии (мерзлотоведения) можно выделить два периода и несколько этапов.
1.1. Дореволюционный период
I этап. Сведения о многолетнемерзлых породах (ММП). Местным жителям района распространения многолетнемерзлых пород несомненно было известно об их существовании, т. к. им приходилось сталкиваться с мерзлыми породами при постройке своих жилищ, во время охоты и рыбной ловли, при хранении добычи (мяса, рыбы). В литературе первые сведения о мерзлых породах стали появляться, по-видимому, лишь с Х VI века. В это время усилились поиски русскими людьми Северного морского пути из России в Китай, Индию и путешествия в северные страны стали более частыми. В 1598 г. составлено "Описание чего ради невозможно от Архангельского города морем проходити в Китайское государство и оттеле к Восточной Индии", в котором сказано, что на северо-востоке Новой Земли в середине июня "на берегах еще не таял снег и олени не могли себе пищу приобрести".
В Х VII веке в связи с продвижением русских на восток и север Сибири в Москву стали поступать первые сведения о мерзлых породах севера Сибири. Так, якутские воеводы П. Головин и М. Глебов сообщали в Москву: "А в Якутском-де, государь, по сказам торговых и промышленных служилых людей, хлебной пашни не чаять; земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает".
Первое обобщение данных о мерзлых породах принадлежит русскому историку и географу начала Х VIII века . В своих трудах он пишет о наличии мерзлых пород.
II этап. Накопление фактов наличия ММП и первое научное объяснение их образования (вторая половина Х VIII - первая половина XIX в.). Это было время накопления фактов и первых научных обобщений о "замерзлой земле". В 1757 г. высказываем ряд интересных научных положений о природе образования "замерзлой земли", о значении рельефа и суровых климатических условий в развитии толщ мерзлых пород и создании запасов холода и подземных льдов, о длительности этого процесса, о необходимости учитывать строение "внутренности земли" для понимания распределения тепла и холода в земных недрах. Им заложено начало учения о теплообороте между земной корой и атмосферой, между внутренним и внешним холодом. В этот период были получены материалы о мерзлых грунтах в Якутии, Забайкалье и других районах. Тогда же Майдлбтон подтвердил, что в Гудзоновом заливе породы на глубине никогда не оттаивают;
В первой половине XIX в. на севере европейской части России мерзлую зону изучал Шренк. На севере Сибири в 1820-23 гг. при исследовании залежей подземных льдов большую часть из них отнес к "трещинным жильным". В 1825 г. в Эрман впервые измерил температуру мерзлых пород в пробуренной им скважине глубиной 18,2 м. В 1828 г. он же пробурил скважину в Обдорске, в которой он на глубине 6,4 м замерил отрицательную температуру.
В 1828 г. Ф. Шергин, служащий русско-американской компании, закончил проходку "колодца" в Якутске, он за 9 лет достиг глубины 116,4 м. Так была создана знаменитая Шергинская шахта, которая прошла часть толщи мерзлых пород. В апреле 1829 г. А. Эрман определил температуру мерзлых пород в Шергинской шахте на глубине 15,7 м. Она составила минус 6°С. Большое значение для изучения мерзлых пород имела трехлетняя экспедиция академика в 1гг. Он измерил температуру мерзлых пород в Шергинской шахте до глубины 116 м и в ряде других мест Сибири.
Итак, в первой половине XIX в. были получены данные о температуре мерзлой зоны и ее мощности, условиях залегания и распространения на больших площадях Сибири.
III этап. Широкие исследования ММП (вторая половина XIX - начало XX в.). Этот этап отмечен широкой волной исследований вечной мерзлоты как в пределах Евразии, так и в Северной Америке и на островах Северного Ледовитого океана. Эти исследования связаны с именами Лопатина, Майделя, Ячевского, Толля, Богданова, Обручева, Подъякова, Львова, Поля, Сумгина и многих других инженеров-географов и геологов. Потребность всестороннего глубокого изучения подземной криосферы Сибири была в этот период вызвана усилением сельскохозяйственного и промышленного освоения ее территории, строительством Великой Транссибирской железнодорожной магистрали, развитием горного дела. Незнание законов развития вечной мерзлоты повлекло за собой деформацию и разрушения некоторых инженерных сооружений и в связи с этим большие убытки. Возникли крупные затруднения в деле водоснабжения Забайкальской и Амурской железных дорог. С началом строительства в 90-х годах XIX в. Великого Сибирского железнодорожного пути, который в пределах Восточной Сибири, Забайкалья и далее на восток пролегал по мерзлым грунтам, строители непосредственно столкнулись с большими затруднениями при проходке выемок в мерзлых породах, при организации водоснабжения железнодорожных станций, строительства железнодорожного полотна и различных других сооружений. Поэтому по просьбе Управления строительства Сибирской железной дороги была создана специальная комиссия Русского географического общества под председательством профессора Петербургского горного института , которая разработала и опубликовала в 1895 году первую "Инструкцию для изучения мерзлоты почвы в Сибири". Членами комиссии были , , .
Созданием этой инструкции было положено начало комплексному изучению подземной криосферы. В 1889 г. опубликовал первую сводку о мерзлых породах по линии строительства железной дороги в Сибири. Он увязал развитие промерзания земной коры с изменением климатических условий.
В первой четверти XX в. исследования мерзлых пород начали развиваться более широким фронтом. в 1912 г. в книге "Вечная мерзлота и сооружения на ней" осветил приемы строительства сооружений в условиях вечной мерзлоты Забайкалья и внес значительный вклад в развитие инженерного мерзлотоведения. В 1916 г. была опубликована капитальная работа "Поиски и испытания водоисточников водоснабжения на Западной части Амурской железной дороги в условиях вечной мерзлоты почвы".
1.2. Послереволюционный период
1 этап (1гг.) – оформление мерзлотоведения как науки (школа ). В Москве создается научный центр по изучению подземной криосферы.
После Великой Октябрьской социалистической революции начался новый период развития мерзлотоведения как самостоятельной науки, созданной трудами советских мерзлотоведов. Было положено начало планомерным и целенаправленным исследованиям вечной мерзлоты и организованы научные органы для проведения этих исследований.
В 1927 г. по инициативе академика было создано в системе Академии наук СССР первое научное учреждение по изучению подземной криосферы, а для координации всех мерзлотоведческих работ в стране - Комиссия по изучению вечной мерзлоты (КИВМ), во главе которой стал академик . Необходимость основания такого учреждения была обусловлена задачами широкого освоения районов Севера и Востока СССР.
В период с 1930 по 1936 гг. Комиссией было созвано пять совещаний по вечной мерзлоте, на которых обсуждались научные и практические достижения, координировались работы по мерзлотоведению в СССР. Начиная с 1927 г., последовательно приступают к работе научно-исследовательские мерзлотные станции в Сковородине, Петровск-Забайкальском, Анадыре, Игарке, Якутске, Воркуте, Норильске, Забайкалье, Братске.
В 1936 г. КИВМ была реорганизована АН СССР в Комитет по вечной мерзлоте, созвавший в 1939 г. VI Всесоюзную конференцию по мерзлотоведению. Работы Комитета непосредственно в районах вечной мерзлоты носили преимущественно стационарный характер, что позволило еще глубже проникнуть в механизм формирования и развития мерзлых пород. В 1939 г. Комитет был реорганизован в Институт мерзлотоведения им. АН СССР (ИНМЕРО), который имел специальную мерзлотную лабораторию в Москве, научно-исследовательские мерзлотные станции в Воркуте, Игарке, Якутске, Анадыре, Пульмане (на Алдане) и стационар в районе Загорска (Подмосковье).
В 1940 г. Институт мерзлотоведения опубликовал первое пособие по мерзлотоведению [4]. Таким образом, накануне Великой Отечественной войны Институт мерзлотоведения (г. Москва) стал ведущим учреждением по вопросам изучения мерзлых горных пород и подземной криосферы СССР.
2 этап. Послевоенный Московский (1гг.)
Мерзлотоведение (или геокриология) созрело к этому времени как наука, в нем формируются крупные самостоятельные разделы знаний.
В 1953 г. на геологическом факультете МГУ была организована первая в мире кафедра мерзлотоведения, ставшая важным центром подготовки специалистов-мерзлотоведов и ведущая большой объем научно-исследовательских работ в этой области. За этот период разработаны многие теоретические и методические вопросы мерзлотоведения, в частности, впервые разработаны метод анализа частных и общих закономерностей формирования сезонно - и многолетнемерзлых толщ, а также теория и практика мерзлотного прогнозирования (руководитель работ д-р геолого-минер. наук проф. ).
В 1956г. на VII "Межведомственном совещании по мерзлотоведению было представлено 89 научных и производственных учреждений, в том числе 45 организаций, работающих вне Москвы.
В 1959 г. вышла сводная работа по общему мерзлотоведению [5].
3 этап. Якутско - Московский (1гг.)
В 1961 г. Якутское отделение Института мерзлотоведения АН СССР было реорганизовано в Институт мерзлотоведения Сибирского отделения АН СССР. Московский институт мерзлотоведения был при этом упразднен, а его отделы были переданы в ПНИИИС Госстроя СССР.
В 1966 г. было созвано VIII Всесоюзное межведомственное совещание по геокриологии (мерзлотоведению) с участием многочисленных научных институтов и производственных организации, а также ученых из Монголии, Польши и Чехословакии. Труды этого совещания были опубликованы в восьми выпусках тезисов и докладов участников совещания.
В эти годы мерзлотоведение успешно развивалось такие в отделах институтов Госстроя (ПНИИИС, НИОСП), в институте Всегингео, на кафедрах высших учебных заведений (МГУ, МИСИ, ЛГИ и др.).
В 1970г. в Москве при AН СССР создается Совет по криологии Земли, в состав которого вошли известные ученые Москвы, Ленинграда и Сибирского отделения АН СССР.
Совет по криологии Земли АН СССР провел большую работу по созыву в 1973 г. в Якутске II Международной конференции по мерзлотоведению, которая подвела итоги современного мерзлотоведения и наметила пути его дальнейшего развития в международном аспекте. III Международная конференция по мерзлотоведению была проведена в Канаде в 1978 г.
1.3. Инженерное мерзлотоведение в транспортном строительстве
Строители железных дорог столкнулись с вечномерзлыми грунтами еще в XIX веке при строительстве Транссибирской железнодорожной магистрали. При этом российские инженеры всерьез занялись изучением такого феномена, каким является вечная мерзлота, или, как еще ее называют, "Русский Сфинкс".
Однако первый нормативный документ по транспортному строительству появился только в 1939 г. [7], разработанный большим коллективом авторов под руководством профессора Ленинградского института инженеров транспорта и доц. (в разработке этого документа принимали участие профессоры , , доценты , , инженеры A. M. Чекотилло, , геолог Сахарова).
После Великой Отечественной войны исследования продолжались на строящихся и построенных железных дорогах институтами ЦНИИС и СибЦНИИС. В 1961г. все материалы исследований были обобщены, при этом подготовлены и утверждены Минтрансстроем СССР технические указания [10].
В 1гг. исследованиями в районах вечной мерзлоты занимался головной институт Союздорнии (г. Москва). Научную работу по исследованию особенностей проектирования и строительства автомобильных дорог и аэродромов вел в эти годы д-р техн. наук, проф. . В эти же годы (1гг.) в районах Крайнего Севера, Красноярского края, в районе Норильского горно-металлургического комбината им. проводились исследования под руководством д-ра техн. наук, проф. (ВОЛАТТ), который подготовил серьезную обобщающую монографию по применению тонкодисперсных грунтов в дорожном строительстве.
В 1962 г. под руководством, д-ра техн. наук (Союздорнии) подготовлены технические указания [11]. В подготовке этого документа принимали участие канд. техн. наук (снегоборьба), инж. (борьба с наледями), (мерзлотно-грунтовые обследования), инженеры , , (автомобильные дороги в районах Арктики), инженеры , , канд. техн. наук под руководством канд. техн. наук (аэродромы), а также д-р техн. наук , канд. техн. наук , , инж. .
В этот период тематику научных работ по зоне вечной мерзлоты в головном институте Союздорнии закрыли, финансирование этих работ прекратилось. Руководитель этой работы д-р техн. наук, проф. вынужден был перейти в МАДИ на кафедру строительства и эксплуатации автомобильных дорог к д-ру техн. наук, проф., заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, лауреату Государственных премий , где он работал до1973 г. в должности профессора кафедры СЭД МАДИ.
Одновременно с закрытием темы в головном институте Союздорнии с 1963 г. начинаются исследования по разработке норм и технических условий по проектированию и строительству автомобильные дорог в районах вечной мерзлоты в Омском филиале Союздорнии под руководством канд. техн. наук Малышева этом создается научная группа, занимающаяся изучением прочности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог:
кандидаты техн. наук (работает в филиале с 1962 г. по настоящее время), (работает в филиале с 1963 г. по настоящее время), (работал в филиале с 1963 г. по 1973 г., затем переехал в Минск и работает в Белдорнии до сих пор), (работал в филиале почти 13 лет, с 1964 по 1976 гг., затем перешел в СибАДИ, где работает до настоящего времени); а также инженеры , , . Позднее подключились к этой тематике с уклоном на автозимники и строительство дорог па болотах следующие специалисты-дорожники: канд. техн. наук работал в филиале с 1962 по 1979 гг. (погиб в Магадане), канд. техн. наук (работал в филиале с 1964 по 1978 гг., затем перешел в СибАДИ, где работает по настоящее время), инж. (работает в филиале с 1966 г. по настоящее время). Позднее к этой же тематике подключились исследователи дорожных одежд и материалов ( с 1967 по 1973 гг., с 1967 по 1987 гг., с 1967 по 1982 гг., умер после командировки в Афганистан, с 1972 г., с перерывами, по настоящее время и др.).
В результате многолетних исследований с 1962-63 гг. по 1975-77 гг. Омским филиалом Союздорнии были организованы наблюдения за прочностью и устойчивостью дорожных конструкций на автомобильных дорогах в районах вечной мерзлоты (в р-не г. Норильска, на автодорогах Ленск - Мирный, Мирный - Чернышевск, Вилюйская ГЭС - Айхел - Трубка Удачная, Якутск - Покровск, Якутск - Намцы, Романовка - Богдарин и на др.). На основе этихлетних наблюдений на постах и опытных участках указанных дорог, а также результатов многолетних обследований дорог были разработаны дорожно-климатические районирование территории СССР, занятой вечной мерзлотой, принципы проектирования и строительства дорог на вечномерзлых грунтах, изучены особенности водно-мерзлотного режима земляного полотна, разработаны особенности расчета дорожных одежд на прочность и конструкции земляного полотна дорог с учетом принципов проектирования, а также технология строительства земляного полотна и дорожных одежд в условиях наличия вечномерзлых грунтов и с учетом резко континентального климата - жаркого лета и низких зимних отрицательных температур воздуха.
Разработаны также указания по организации стационарных наблюдений на дорогах, указания по мерзлотно-грунтовым исследованиям при изысканиях автомобильных дорог, методика расчета насыпи на устойчивость, рекомендации по проектированию и строительству водопропускных труб, технологические схемы сооружения земляного полотна дорог и расчет сроков производства земляных работ.
Результаты этих исследований и практические рекомендации были включены составной частью в "Инструкцию по изысканию, проектированию и строительству автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты" (ВСН 84-75 Минтрансстрой СССР - М., 1с.), разработанную коллективом Омского филиала Союздорнии (руководитель работы канд. техн. наук ) с участием ряда организаций: Союздорпроекта (, , ), Гипродорнии (, , ), Промтрансниипроект (), Белдорнии (), СибЦНИИС (). Эта инструкция действует по настоящее время.
После завершения этой работы исследования продолжались как в Омском филиале Союздорнии, так и в головном институте Союздорнии, а также в СибАДИ, куда пришли на кафедру проектирования автомобильных дорог доц., канд. техн. наук (с 1977 г.) и (с 1978 г.).
В 1978 г. были изданы Союздорнии "Методические рекомендации по теплотехническому расчету насыпей автомобильных дорог" (М., 19с.), руководитель работы канд. техн. наук , с участием инженеров и .
В 1980-81 гг. разработана "Инструкция по проектированию промышленных автодорог в районах Восточной Сибири" (руководитель работы канд. техн. наук ).
С 1983 г. была издана "Инструкция по проектированию автомобильных дорог для обустройства нефтяных и газовых месторождений на севере Тюменской области" (ВСН ), разработанная коллективом авторов из Омского филиала Союздорнии и СибНИПИгазстроя.
В 1984-85 гг. подготовлена "Инструкция по проектированию и строительству промышленных автомобильных дорог в районах Восточной Сибири" (Минэнерго СССР), руководитель работы канд. техн. наук .
В 1985 г. Омским филиалом Союздорнии подготовлено дополнение № 1 к ВСН 84-75 по применению синтетических нетканых материалов, руководитель работы канд. техн. наук .
В 1985 г. разработана "Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог для обустройства нефтяных и газовых месторождений на севере Тюменской области и в других районах тундры с аналогичными условиями (ВСН 201-85), руководитель работы канд. техн. наук .
В. 1986-88 гг. закончена переработка ВСН 84-75 и планируется ее переиздание в 1990-91 гг. Работа выполняется в Омском филиале Союздорнии, руководитель работы канд. техн. наук , с участием авторов из ряда организаций, включая СибАДИ (кандидаты техн. наук , ) [ВСН 84-89].
На этом краткий исторический очерк о проводимых исследованиях в области инженерного мерзлотоведения применительно к автомобильным дорогам можно закончить (по состоянию на 1.01.1989 г.).
2. ВЕЧНОМЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ
2.1. Распространение вечномерзлых грунтов
Вечномерзлые грунты распространены на одной пятой части суши Земного шара и встречаются на половине территории (более 47 %) СССР, большей части Аляски и одной трети территории Канады.
На территории средних и высоких широт обоих полушарий верхние слои литосферы на относительно долгий срок охлаждаются до отрицательной температуры. Грунты, почвы, породы, содержащие включения льда, называются мерзлыми, не содержащие в своем составе кристаллов льда - талыми.
Промышленное освоение новых районов немыслимо без развитой сети автомобильных дорог. Площадь распространения мерзлых пород в СССР составляет 10 млн. 700 тыс. км 2, превышая на 1 млн. 400 тыс. км 2 территорию США, включая Аляску.
Тяжелые природные условия рассматриваемой зоны; низкие отрицательные температуры (до -60°С), суровые и длинные зимымесяцев), близко залегающие к поверхности вечномерзлые грунты, а также отдаленность от экономически развитых районов страны и слабое развитие транспортной сети (менее 0,2 км на 100 км территории) - приводят к тому, что стоимость строительства дорог в несколько раз превышает стоимость их строительства в средней полосе.
Высокий уровень промышленно-энергетического потенциала нашей страны позволил перейти к интенсивному освоению богатейших природных ископаемых, разведанных в районах распространения вечномерзлых грунтов (в Западной и Восточной Сибири, Якутии и Забайкалье):
Тюменской и Томской областях - запасов нефти, газа и леса;
Красноярском крае и Иркутской области - редких и цветных металлов, леса и энергетических ресурсов рек;
Якутии - алмазов, золота, угля;
Забайкалье - редких и цветных металлов, минерального сырья и др.
Директивами ХХ VII съезда КПСС предусмотрено в областях и краях, занятых вечномерзлыми грунтами, значительно "…расширить строительство и реконструкцию автомобильных дорог" [1]. Однако строительство автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты связано с преодолением специфических особенностей природно-климатического характера: наличие вечномерзлых грунтов, преобладание пылеватых грунтов в деятельном (сезоннооттаивающем) слое и избыточное увлажнение местности.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |



