Оценка влияния сезонно-действующих охлаждающих устройств на теплофизические процессы грунтов основания железнодорожной насыпи

Строительство в районах Крайнего Севера характеризуется большим количеством естественных природных преград, наличием многолетнемёрзлых грунтов в основаниях сооружений, отсутствием инфраструктуры и экстремальными природно-климатическими условиями. Таким образом наиболее актуальной задачей как при проектировании и строительстве, так и при дальнейшей эксплуатации путей сообщения в районах Заполярья является обеспечение надёжности основания сооружения.
Для обеспечения надёжности сооружений, проектируемых на многолетнемёрзлых грунтах, необходимо проведение теплофизических расчётов и составление прогнозов влияния температурных процессов на грунты основания.
Территория распространения многолетнемёрзлых грунтов (ММГ) занимает большую часть России, поэтому расширение возможностей использования этих регионов для развития сети путей сообщения является важной стратегической задачей для государства. На сегодняшний день, в соответствии со Стратегией пространственного развития Российской Федерации на период до 2025 года, приоритетным регионом, с точки зрения экономического роста и стратегического влияния, является Арктическая зона Российской Федерации.
В данной статье проанализировано влияние технологии сезоннодействующих охлаждающих устройств на грунты основания участка Салехард–Надым железнодорожной линии «Северный широтный ход» (ПК 2825+00 – ​ПК 2830+00). Показана эффективность работы сезонно-действующих охлаж￾дающих устройств на многолетнемёрзлые грунты основания железнодорожной насыпи в совокупности степлоизолирующим материалом. Сделан вывод о достоинствах и недостатках сезонно-действующих охлаждающих устройствах

1. Шепитько Т. В., Артюшенко И. А., Долгов П. Г. Армирование грунтов основания вертикальными столбами из щебня в криолитозоне // Мир транспорта. – 2019. – Т. 17. – № 4. – С. 68–78. DOI: https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78.

2. Шепитько Т. В., Артюшенко И. А. Влияние вертикальных столбов из щебня на криогенные процессы грунтов основания земляного полотна // Интернет-журнал «Транспортные сооружения». – 2019. – Т. 6. – № 4. – 11 с. DOI: http://dx.doi.org/10.15862/10SATS419.

3. Железняк И. И. Надёжность мёрзлых оснований сооружений. – Новосибирск: Наука, 1990. – 174 с. ISBN 5-02-029655-4.

4. Гречищев С. Е., Чистотинов Л. B., Шур Ю. Л. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз. – М.: Недра, 1980. – 383 с.

5. Луцкий С. Я., Роман Л. Т. Технологическое регулирование характеристик многолетнемёрзлых грунтов в основании дорог // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2017. – № 3. – С. 26–30. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=30558316 [платный доступ].

6. Цытович Н. А. Основания и фундаменты на мёрзлых грунтах. – Изд. АН СССР, 1958. – 168 с.

7. Кондратьев В. Г. Новые методы и технологии управления состоянием грунтов тела и основания земляного полотна дорог в криолитозоне // Журнал «Геотехника». – М.: ООО «Геомаркетинг», 2011. – № 2. – С. 28–40. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=17649375 [ограниченный доступ].

8. Кудрявцев С. А., Сахаров И. И., Парамонов В. Н. Промерзание и оттаивание грунтов (практические примеры и конечно-элементные расчёты). – СПб.: Геореконструкция, 2014. – 247 с. ISBN 978-5-9904956-3-0.

9. Ашпиз Е. С., Хрусталев Л. Н. Предотвращение деградации многолетнемёрзлых грунтов в основании насыпей железных дорог // Криосфера Земли. – 2020. – Т. 24. – № 5. – С. 45–50. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2020-5(45-50).

10. Jiankun, Liu; Yahu, Tian. Numerical studies for the thermal regime of a roadbed with insulation on permafrost. Cold Regions Science and Technology, 2002, No. 35, pp. 1–13. DOI: 10.1016/S0165-232X(02)00028-9.

11. Золотарь И. А. Пузаков Н. А., Сиденко В. М. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд. – М.: Транспорт, 1971. – 414 с.

12. Ибрагимов Э. В., Кроник Я. А., Куплинова Е. В. Экспериментальные исследования инновационных конструкций пологонаклонных конструкций термостабилизаторов грунта // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2014. – № 4. – С. 208–220. [Электронный ресурс]: https://www.elib.tomsk.ru/elib/data/2018/2018–1092/2018–1092.pdf. Доступ 21.02.2023.

13. Ибрагимов Э. В., Кроник Я. А., Пустовойт Г. П. Опыт использования тепловых насосов в качестве систем термостабилизации грунта в криолитозоне // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2015. – № 5. – С. 23–26. [Электронный ресурс]: https://www.nponorth.ru/nauchnaya-deyatelnost/publikacii/articleibragimov.pdf. Доступ 21.02.2023.

14. Долгих Г. М., Окунев В. Н. Системы замораживания и температурной стабилизации грунтов в зоне многолетнемёрзлых пород, применяемые ООО НПО «Фундаментстройаркос» // Материалы IX научнотехнической конференции «Моделирование технологий замораживания искусственным холодом». – 2003. – С. 123–129.

15. Ковальков В. П., Проняева Т. И. Интенсификация замораживания грунтов в нефтегазовом строительстве. – М.: Информнефтегазстрой, 1981. – 51 с.