Дороги мира. История и современность

На третьем варианте, который являлся основным, остановимся подробнее. В качестве армирующего материала был выбран тканый высокопрочный геотекстиль Geolon, хорошо зарекомендовавший себя при работе в низкотемпературных условиях.

Рис. 149. Армирование дорожного полотна тканым материалом

Прочность материала подбиралась по расчету, с учетом худших характеристик грунтов (5 кПа) и максимальной транспортной нагрузки. Сама армированная конструкция представляла собой замкнутую форму, образованную обратными заворотами геоткани. Это обеспечивало повышение стабильности основания насыпи Высота армированного слоя составила 0,5 м. В местах, где ожидалась значительная осадка, армирование осуществлялось в два слоя, первый (нижний) – основной слой; второй – защитный, выполнялся только по краям насыпи. В этом случае общая высота армирования была 1 м. Идея проектировщиков состояла в том, что помимо армирующей и разделительной функции геоткань должна обеспечить дополнительную защиту основания насыпи от разрушения в весенний период. Для формирования вертикальной стенки армированного слоя применялись передвижные опалубки или промороженный песчаный валик.

Большим плюсом для проекта явилась предложенная производителем Geolion, компанией Ten Cate Nicolon, технология смешивания отдельных полотен геоткани в листы 22×25,6 м. Эта позволило повысить производительность работ и значительно сократить расход геоткани на перехлесты. На всех низменных и болотистых участках были применены оригинальные конструкции водопереходов, армированные геотканью.

Геодезические наблюдения за осадкой насыпи на участках, где использовались различные варианты укрепления основания, показали явные преимущества третьего варианта. Там, где применялась одна геоткань, осадка была очень равномерной, а ее величина меньше прогнозируемой.

Приводим еще один типичный пример, строительства дороги на полуострове Ямал. Создание сети внутрипромысловых автомобильных дорог является приоритетным направлением работ. Возведение и нормальное функционирование остальных объектов всецело зависит от подвоза грузов. Добыча газа без круглогодичного снабжения обречена на неудачу. Именно с автомобильных дорог и началось более 15 лет назад освоение этого края. Было отсыпано около 70 км насыпей, но затем их строительство прекратилось. Основная причина в том, что темпы разрушения насыпей морфодинамическими процессами оказались неожиданно масштабными и энергичными.

Ямал целиком расположен в Заполярье. Рельеф полуострова – молодая равнина, абсолютные отметки которой в центральной части полуострова достигают 150 м, а ближе к окраинам снижаются до 15–20 м грунты пылеватые, реже мелкие пески – их льдистость достигает 50 %.

Климат на полуострове суровый, зима длится с сентября по май. Осадки 300–350 мм/год, около половины приходится на лето, во время которого отмечаются продолжительные моросящие дожди. Летом происходит оттаивание активного слоя, который составляет до 1 м и сопровождается вязко-илистым течением грунта по склонам.

Увлажнение тундры происходит вследствие таяния снежного покрова, малой испаряемости, осадков в виде моросящего дождя и невозможности просачивания воды в грунт вследствие водоупора (вечная мерзлота).

Автомобильные дороги строятся в насыпи, которая является чужеродным телом на поверхности тундры. Она является стимулятором целого ряда процессов, направленных на изменение состояния прилегающей полосы тундры и на собственное разрушение. Достаточно отметить, что угол естественного откоса местных грунтов составляет 2–30, в то время как заложение откосов насыпей – 1:3, то есть 18–200.

Дорожная одежда на дорогах предусмотрена трехслойная: пескоцементная смесь или щебень, слой дорнита, железобетонные плиты.

Изменение своего состояния насыпи испытывают на себе сразу же после отсыпки. Оно проявляется последовательно и закономерно.

Первичная консолидация насыпей происходит в весенний период. Возведения в зимнее время из мерзлого грунта, обладающего некоторой льдистой составляющей, насыпь теряет воду, высвобождающейся при оттаивании грунта. Потери объемов насыпей составляет при этом 6–30 %.

Вторичная консолидация насыпей происходит в результате динамического воздействия автотранспорта. Наибольшее уплотнение грунтов насыпи, до 10 %, отмечаются на проезжей части насыпи, наименьшее – на обочине.

Термокарстовые просадки под откосами. Они происходят по краям насыпей в результате их освобождения. В этом случае происходит растепление грунтов в глубину, кровля вечномерзлого грунта опускается вниз, и образуется озеро или серия озер.

Эрозионные процессы являются ведущими при разрушении насыпи. Эрозия на насыпи проявляется двояко: в виде эрозии, т. е. размыва земной поверхности текущей водой и в виде термоэрозии – если эта поверхность сложена мерзлыми, льдистыми грунтами. При термоэрозии текущая вода оказывает на размываемый мерзлый грунт еще и тепловое воздействие, что усиливает размыв.