Федеральное дорожное агентство продолжает мониторинг подведомственных автодорог в зоне многолетней мерзлоты и ищет новые решения для повышения их надежности – это одно из ключевых направлений большой отраслевой работы.
Федеральное дорожное агентство продолжает мониторинг подведомственных автодорог в зоне многолетней мерзлоты и ищет новые решения для повышения их надежности – это одно из ключевых направлений большой отраслевой работы.
Одним из таких решений стало первое в практике Росавтодора исследование геокриологических процессов на участках трассы Р-297 «Амур». Оценка выполнена по материалам дистанционного зондирования Земли с искусственных спутников.
В ходе работы участки дороги ранжированы по степени опасности, а также составлена схема характерных ландшафтных и геокриологических изменений. Такой подход позволяет заранее выявлять наиболее уязвимые участки и планировать меры по их укреплению и содержанию.
Уникальность исследования заключается в том, что за короткий срок проанализирована территория значительной площади. В результате выделено 328 участков общей протяженностью 867 км. Каждый такой участок охарактеризован набором геокриологических процессов и явлений и ранжирован по степени опасности.
Полученные результаты приняты подведомственными Росавтодору учреждениями (ФКУ) к руководству при планировании дальнейших дорожных работ. Кроме того, данные позволят на этапе проектирования выбирать участки для более углубленного изучения с широким использованием наземных методов мониторинга.
По сути, речь идет о новом виде инженерных изысканий, который в перспективе будет дополнять традиционные. Такой подход открывает возможность регулярно оценивать состояние дорожной инфраструктуры на больших территориях и сочетать данные спутникового мониторинга с наземными исследованиями.
Также в мае этого года завершена аналогичная работа на участках автодороги А-331 «Вилюй» с 7-го по 1 310-й км. На основе многочисленных материалов космической съемки оценены геокриологические процессы в придорожной полосе и выделены участки, где в многолетнемерзлых грунтах развиваются опасные криогенные процессы.
Что касается традиционных наземных методов изучения, то с 2023 года на сети федеральных автомобильных дорог Дальневосточного федерального округа установлены 7 комплексных постов наблюдения за метеорологическими и мерзлотными условиями. Такие пункты мониторинга расположены, например, на 147-м и 727-м км трассы Р-504 «Колыма», на 75-м и 145-м км А-331 «Вилюй», а также на 1049-м км А-360 «Лена».
Создание этих постов реализовано при непосредственном участии Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук (ИМЗ СО РАН), а накопленный
в ходе их работы опыт лег в основу нормативно-методической базы мониторинга криолитозоны в дорожной отрасли.
Для получения детальных данных о локальных метеорологических условиях и температурной динамике в местах установки постов наблюдения применяется современная двухуровневая система мониторинга. Наземный комплекс обеспечивает сбор таких метеорологических параметров как: атмосферные осадки, температура воздуха, интенсивность солнечной радиации. Подземный комплекс, размещаемый в скважине глубиной до 20 метров, контролирует температурный режим грунтов, их влажность и динамику тепловых потоков.
Метеорологические данные передаются в информационные системы в режиме онлайн, что позволяет оперативно реагировать на изменения погодных условий. Показания глубинных датчиков накапливаются
в автономных регистраторах (логгерах) и считываются в ходе плановых выездных обследований.
Такой подход обеспечивает непрерывный контроль за состоянием дорожной конструкции и позволяет своевременно выявлять риски, обусловленные деградацией многолетней мерзлоты – оттаивание грунтов и изменение глубины сезонно-талого слоя, просадки и деформации земляного полотна, термокарстовые процессы, снижение несущей способности грунтового основания и т.п.
Уже сейчас, несмотря на небольшой срок наблюдений, выявлено, что в полосе отвода происходит рост опасных криогенных процессов, что приводит к деформациям и росту дефектов в конструкциях автомобильных дорог. Результаты наземного лазерного сканирования участков автомобильных дорог в районе расположения мониторинговых постов также подтверждают развитие вертикальных деформаций (сезонный подъем и осадку насыпи), что приводит к увеличению дефектов покрытия автомобильной дороги.
Развитие криогенных процессов в свою очередь связано с накоплением талых поверхностных вод, способствующих дальнейшему растеплению и деградации многолетнемерзлых грунтов под земляным полотном участков автомобильных дорог.
Проведение мониторинга климатических условий, показаний датчиков и измерительных систем в криолитозоне необходимо для более точного понимания динамики изменения мерзлотного состояния оснований автомобильных дорог в условиях современных климатических изменений. Регулярная и тщательная научная оценка эксплуатационно-технического состояния участков автомобильных дорог и дорожных сооружений, а также анализ состояния окружающей среды, рельефа и геологических условий в полосе отвода и придорожной полосе также повысит эффективность проектных решений при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов.
Важно отметить, что в августе 2026 года на участке капитального ремонта автомобильной дороги Р-504 «Колыма» (км 20 – км 24) была устроена станция мониторинга напряженно-деформированного состояния и водно-теплового режима дорожной одежды. Здесь установлено оборудование для комплексной оценки ее состояния: датчики деформаций слоев асфальтобетона, температуры асфальтобетонных слоев, вертикальных напряжений в рабочем слое земляного полотна и слоях основания, а также датчики температуры и влажности грунта земляного полотна.
Станция позволяет вести комплексный мониторинг напряженно-деформированного состояния дорожной одежды с учетом изменения температурных и влажностных факторов. Такая знаковая система впервые реализована в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов.
Еще одной знаковой работой Федерального дорожного агентства стала разработка предварительного национального стандарта (ПНСТ) на проектирование автомобильных дорог в зоне распространения вечномерзлых грунтов в первой дорожно-климатической зоне (ДКЗ) – зона распространения многолетнемерзлых грунтов (вечная мерзлота).
Необходимость обусловлена тем, что ГОСТ Р 71404-2024 «Дороги автомобильные общего пользования. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования» не распространяется на дороги, расположенные в первой ДКЗ. Кроме того, Свод правил (СП) 313.1325800.2017 не имеет статуса обязательного документа для регламентирования требований к автодорогам общего пользования и не учитывает результаты научных исследований последних лет и современную нормативно-техническую базу.
На первом этапе работы проанализированы действующие и отмененные отечественные документы и результаты прежних научно-исследовательских работ (НИР), выделены актуальные данные и положения. Изучены зарубежные подходы к проектированию дорог в зоне вечной мерзлоты, проанализированы данные диагностики и геокриологических наблюдений с постов мониторинга. Также собраны мнения и предложения отраслевого сообщества по правилам проектирования в первой дорожно-климатической зоне.
Результаты проделанной работы послужили основой для разработки перечня основных разделов первой редакции будущего документа, который включает требования к изысканиям, проектированию дорожной одежды и земляного полотна, водоотводным сооружениям. Кроме того, в данной редакции содержатся положения по геотехническому мониторингу и охране окружающей среды. Реализация ведется по утвержденному календарному плану и в тесном взаимодействии с отраслевыми структурами: заказчиками, подрядными и проектными организациями.
Разработка ПНСТ «Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования в I ДКЗ» позволит повысить качество
и надежность проектируемых, реконструируемых и эксплуатируемых автомобильных дорог в обозначенной зоне.
Таким образом, проводимая Федеральным дорожным агентством работа позволит выработать научно обоснованные предложения по актуализации нормативных и методических документов, регламентирующих вопросы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог в зоне многолетней мерзлоты.
СПРАВОЧНО:
Системная работа по наблюдению за состоянием участков федеральных автомобильных дорог, проходящих по территории распространения многолетнемёрзлых грунтов в пределах криолитозоны ведется во исполнение распоряжения Правительства Российской Федерации от 25 декабря 2019 года № 3183-р.