Прогноз температурного режима насыпи Северной железной дороги (в тундровой зоне у станции Хановей)

Приведены результаты полевых исследований насыпи Северной железной дороги в районе учебного полигона кафедры геокриологии МГУ имени М.В. Ломоносова у станции Хановей, где выполнялись следующие виды работ: статическое зондирование грунтов, проходка горных выработок, измерение мощности слоя сезонного оттаивания и температуры грунтов, мониторинг осадки насыпи, лабораторные исследования. На основе этих данных в программе Qfrost составлена математическая модель с учетом неравномерности снежного покрова в исследуемом районе. Расчеты температурного режима в основании насыпи до 2050 г., проведенные с учетом климатических изменений (согласно сценарию RCP 4.5), показали, что мощность талика у насыпи за 30 лет увеличится на 40%, а без учета этого фактора — на 17%. Рассмотрены особенности положения и строения насыпи, состава и свойств грунтов оснований, которые в значительной степени влияют на ее устойчивость.

1. Афанасенко В.Е., Гарагуля Л.С., Нистратова Т.А., Оспенников Е.Н. Развитие опасных геокриологических процессов на Центральном участке БАМ // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 1995. № 4. С. 70–81.

2. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации: общее резюме. М.: Росгидромет, 2014. 60 с.

3. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 683 с.

4. Исаков В.А. Температурный режим в основаниях дорог на вечной мерзлоте // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5: География. 2015. № 3. C. 25–34.

5. Кудрявцев В.А., Гарагуля Л.С., Кондратьева К.А., Меламед В.Г. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. 430 с.

6. Методические рекомендации по определению климатических характеристик при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1988. 46 с.

7. Пассек В.В., Юсупов С.Н., Невмержицкая Л.И. Изменение температурного режима вечномерзлых грунтов при подтоплении территории, расположенной рядом с земляным полотном // Мат-лы III конф. геокриологов России. Т. 4. Ч. 8. 2005. С. 209–214.

8. Песоцкий Д.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ QFrost № 2016611710 от 22.04.2016.

9. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М.: Стандартинформ, 2012. 154 с. СП 121.13330.2019. Аэродромы. М.: Стандартин-форм, 2019. 110 с.

10. СП 238. 1326000. 2015. Железнодорожный путь. М.: Стандартинформ, 2015. 71 с.

11. СП 447. 1325800. 2019. Железные дороги в районах вечной мерзлоты. Основные положения проектирования. М.: Стандартинформ, 2019. 51 с.

12. Хрусталев Л.Н. Основы геотехники в криолитозоне. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 544 с.

13. Dydyshko P.I. Deformation of railway subgrade upon permafrost and stabilization measures // Earth’s Cryosphere. 2017. N 4. Р. 43–57.

14. Fortier R., LeBlanc A.M., Yu W. Impacts of permafrost degradation on a road embankment at Umiujaq in Nunavik (Quebec), Canada // Can. Geotech. J. 2011. Vol. 48, N 5. Р. 720–740.

15. IPCC 2013: Climate сhange the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change [Eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.K. Plattner et al.]. UK: Cambridge Univer. Press, 2013. 1535 p.

16. Isaev V., Kotov P., Sergeev D. Technogenic hazards of Russian north railway // Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Vol. 49. Р. 311–320.

17. Jan A., Painter S. Permafrost thermal conditions are sensitive to shifts in snow timing // Environ. Res. Lett. 2020. DOI: 10.1088/1748-9326/ab8ec4

18. Johansson M., Callaghan T.V., Bosi J. et al. Rapid responses of permafrost and vegetation to experimentally increased snow cover in sub-arctic Sweden // Environ. Res. Lett. 2013. Vol. 8, N 3. P. 1–10.

19. Kondratiev V.G. Main geotechnical problems of railways and roads in kriolitozone and their solutions // Proced. Engineering. 2017. Vol. 189. Р. 702–709.

20. Kotov P.I., Roman L.T., Sakharov I.I. et al. Influence of thawing conditions and type of testing on deformation characteristics of thawing soil // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2015. Vol. 5, N 3. Р. 254–261.

21. Kotov P.I., Roman L.T., Tsarapov M.N. Forecast settlement of frozen soils after thawing // J. Heilongjiang Univ. Eng. 2014. Vol. 5, N 3. Р. 1–5.

22. Kotov P.I., Roman L.T., Tsarapov M.N. The influence of thawing and consolidation conditions on the deformation properties of thawing soils // Moscow University Geol. Bull. 2017. Vol. 72, N 2. Р. 153–158.

23. Kudryavtcev S.A., Kazharsky A.V., Goncharova E.D. et al. Embankment on permafrost Eastern polygon of Baikal-Amur Mainline // Proced. Engineering. 2017. Vol. 189. P. 774–782.

24. Kudryavtsev S.A., Maleev D.Yu., Tsvigunov D.G., Goncharova E.D. Disalgnment of railroad poles as dynamic effect of rolling stock // Proced. Engineering. 2016. Vol. 165. Р. 1858–1865.

25. O’Neill H.B., Burn C.R. Impacts of variations in snow cover on permafrost stability, including simulated snow management Dempster Highway, Peel Plateau, Northwest Territories // Arctic Sci. 2017. Vol. 3, N 2. P. 150–178.

26. Permyakov P.P., Zhirkov A.F., Varlamov S.P. et al. Numerical modeling of railway embankment deformations in permafrost regions, Central Yakutia // Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Vol. 50. P. 93–103.

27. Sokolov I.S., Volkov N.G., Isaev V.S. Cone penetration testing for railways on permafrost. Proc. XI Intern. Conf. on Permafrost, 2016. P. 1144–1145.