Премия Рунета-2020
Тюмень
0°
Boom metrics
Наука30 октября 2021 12:37

В Тюмени ученые «продлили жизнь» вечномерзлым дорогам: новую технологию используют при строительстве трасс в Якутии

Над разработкой специалисты трудились 11 лет. Она поможет сохранить дороги в районах Севера, несмотря на суровые морозы
В Тюмени ученые «продлили жизнь» вечномерзлым дорогам

В Тюмени ученые «продлили жизнь» вечномерзлым дорогам

Фото: Татьяна Коркина

Не секрет, что дороги в районах вечной мерзлоты, а это 60 – 65% территории России, разрушаются чаще и больше, чем в регионах с умеренным климатом. В условиях низких температур грунт основательно промерзает, а летом оттаивает, из-за чего дорожное полотно проседает и деформируется. Ученые Тюменского индустриального университета нашли способ справиться с этой проблемой.

Идея довольно проста: дорожное покрытие обложат заранее обработанным теплоизоляционным материалом, что позволит основанию дороги находиться в состоянии мерзлоты в любое время года. Таким образом температурные скачки исключаются: дорога перестанет оттаивать, что приводит к ее проседанию и появлению различных пробоин и трещин.

– Представьте основание дороги. Мы берем биг-бэги – это специальные мешки, набитые теплоизоляционным материалом. Материал в них может быть разный, это и пеностекло, и любой другой материал, удерживающий тепло. Эти мешки привозят и укладывают в заранее подготовленные продольные земляные траншеи. Вот мы их разработали, уложили биг-бэги, и армирующим материалом мы уже их окутали. Далее остается только сделать отсыпку дорожного полотна, – рассказал подробнее автор задумки, ассистент кафедры автомобильного транспорта, строительных и дорожных машин ТИУ Зураб Шанхоев.

У проблемы есть и альтернативное решение. Строители также могут использовать специальную конструкцию, в которой материал зафиксирован в мерзлом грунте именно металлом. Но использование металла, конечно, обойдется в более круглую сумму, да и срок его службы куда короче.

– Металл обходится значительно дороже, подвержен коррозии, его гораздо тяжелее закрепить в мерзлый грунт. Мы предлагаем устроить продольную траншею ниже глубины оттаивания, разместить в ней армирующий элемент и обратно её засыпать тем же выработанным грунтом, послойно уплотнив, – поясняет Зураб Шанхоев.

По словам разработчиков, новый способ поможет увеличить долговечность дороги и экономический эффект её эксплуатации в целых 2-3 раза! А всё благодаря круглогодичной «заморозке», без которой дорога просядет уже в первый год после ее укладки.

– Первая весна – и дорога уже просядет, если делать ее по традиционному методу, без внедрения нашей разработки. Появятся различные дефекты. Конечно, наш способ не гарантирует полного исключения дефектов, но они определенно не будут выходить за пределы допустимых значений деформации, – добавил разработчик.

Новый метод, кстати уже запатентованный, собираются применить в строительстве 53-километрового участка автомобильной дороги регионального значения в Якутии летом 2022 года. Авторы изобретения будут присутствовать при этом и контролировать строительный процесс.

Идея «заморозить» дорогу зародилась еще в 2010 году. После окончания факультета «автомобильные дороги» Зураб Шанхоев продолжил свое исследование и написал кандидатскую диссертацию по этой теме. В этом ему помог профессор кафедры строительных конструкций университета Алексей Краевой.

– Особых сложностей при разработке такого способа не было. Я очень рад, что его применят в реальной жизни. Думаю, всё пройдет удачно, ведь мы опробовали его экспериментальным путем в лаборатории, результаты оказались положительные, – заключил Зураб Шанхоев.