Хабаровск стал одним из важнейших федеральных центров изучения вечной мерзлоты. Он создан на базе Дальневосточного государственного университета путей сообщения. Как показала практика проектирования и строительства, не такая уж она мерзлота вечная, а идет процесс повышения температуры грунтов в условиях глобального потепления! Изучением этого процесса, как он будет отражаться на построенных на многолетнемёрзлых грунтах, занимается созданный по президентской программе «Приоритет-2030» на базе ДВГУПС «Федеральный экспертный центр по строительству и эксплуатации зданий и сооружений на промерзающих, многолетнемёрзлых, деградирующих и слабых грунтах оснований Дальнего Востока и прибрежной зоны Арктики». О его работе корреспонденту ИА «Хабаровский край сегодня» рассказал руководитель центра заведующий кафедрой «Мосты, тоннели и подземные сооружения» ДВГУПС, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный строитель РФ, доктор технических наук, профессор Сергей Кудрявцев.
Теплеет стремительно
Руководитель Федерального экспертного центра по строительству и эксплуатации зданий и сооружений на промерзающих, многолетнемёрзлых, деградирующих и слабых грунтах оснований профессор ДВГУПС Сергей Кудрявцев проводит меня в свою лабораторию. Здесь в огромном помещении разместились опытные установки, современные приборы. Вот огромная железобетонная балка закреплена на особой конструкции. Идёт изучение её свойств в различных условиях. Вот похожие на стеклянные бочки современные приборы мирового уровня. В них грунт замораживают и размораживают, исследуя его поведение под внешним воздействием.
- Изучаем при их помощи свойства грунтов при потеплении. Как идёт деградация оснований. Была температура, например, грунта пять градусов ниже ноля, стала – 0,5. Это же колоссальная разница! – объясняет Сергей Кудрявцев.
Как показывают наблюдения учёных, за последние 25 - 30 лет среднегодовая температура воздуха выросла в России почти на 0,5 градуса, потепление в Арктике и на Дальнем Востоке идёт ещё более высокими темпами, температура повысилась почти на 0,7 градуса.
Для наглядности, по оценке ООН, в целом на Земле за последние полтора столетия температура поднялась только на 1,7 градуса. У нас потепление идёт значительно быстрее, чем в среднем по планете!
Основание-то слабое!
Как объясняет профессор Кудрявцев, весь Дальний Восток без исключения лежит в зоне распространения многолетнемёрзлых грунтов. Если на юге региона она носит сезонный характер – зимой грунт промерзает, а летом полностью оттаивает, то уже в зоне БАМа и севернее начинается сплошная полоса многолетней мерзлоты.
Но, как показала практика, не такая уж она и вечная. Глобальное потепление климата приводит к её деградации. Грунт теряет устойчивость. А ведь поверх постоянно промёрзших слоёв построены целые города, проложены железные и автомобильные дороги, трубопроводы. Таяние мерзлоты чревато разрушениями зданий, на магистралях грунты начинают проваливаться или вспучиваться. Это чревато крупными авариями.
Но и это уже помогает не всегда. Наш корреспондент во время командировок в Якутию видел, что некоторые большие дома, под которыми грунт начал проседать, приходится расселять и сносить. А ведь поверх мерзлоты и у нас в Хабаровском крае проложен БАМ, стоят посёлки, протянуты трубопроводы, дороги. Страшно представить, к каким последствиям это может привести и у нас.
Делать как в природе
Именно экспертной оценкой в настоящее время в ДВГУПС на базе Федерального экспертного центра по строительству и эксплуатации зданий и сооружений процессов таяния и деградации многолетнемёрзлых грунтов продолжает заниматься данная научная школа, созданная в 1914 году профессором Александром Ливеровским при строительстве Уссурийской железной дороги и Амурского моста и воссозданная в 1949 году профессором Александром Паталеевым. За более столетний период у специалистов кафедры «Мосты, тоннели и подземные сооружения» уже накоплен колоссальный опыт изучения мёрзлых грунтов, их проектные предложения по строительству, реконструкции объектов реализуются на практике.
- Мерзлоты не нужно бояться! Мерзлотой нужно учиться управлять! – считает Сергей Кудрявцев. – Еще во время моего участия в строительстве БАМа в советские годы я понял, что нужно смотреть, как устроены процессы в природе и повторять их. Ведь в естественных условиях мерзлота от таяния защищена слоем торфяников, растительности. Срежь этот слой и процесс деградации мёрзлых грунтов ускоряется. Поэтому при прокладке железнодорожного полотна строители делали насыпи из скальника, который как термос сохранял холод под основанием полотна. Сейчас подобные методы называются природоподобными технологиями. И на них мы строим свою работу. Природоподобные технологии не нарушают баланс между человеком и природой. О важности использования таких технологий говорит факт, что в ноябре прошлого года Президент России Владимир Владимирович Путин подписал указ № 818 «О развитии природоподобных технологий в Российской Федерации».
Мерзлоту учёные ДВГУПС изучают совместно с китайскими коллегами. Там на севере страны тоже есть многолетнемёрзлые грунты. Сейчас на кафедре «Мосты, тоннели и подземные сооружения» работает и проходит научную стажировку профессор Ли Чжимин из Харбинского университета науки и технологий.
Этой осенью ДВГУПС подписал соглашение с ОАЛ РЖД о комплексном изучении мерзлотных процессов на Восточном полигоне дороги. Ведь почти его половина построена на мерзлоте. Базовым полигоном для научных исследований станет мерзлотная станция ДВЖД с сетью измерительных скважин и филиал ДВГУПС, расположенные в столице БАМа — Тынде. Также в Верхнебуреинском районе на перегоне Амган – Шугара в Хабаровском крае оборудована система постоянного автоматического мониторинга оснований железнодорожной насыпи на многолетнемёрзлых грунтах. Особые датчики через определённые интервалы погрузили вдоль насыпи на глубину и по оптическому волокну они будут передавать данные о том, насколько прочно основание под железнодорожным земляным полотном.
В ДВГУПС с нового учебного года впервые на Дальнем Востоке открыта магистратура, которая занимается подготовкой новых для нашего региона специалистов – геотехников-геокриологов. Эти специалисты предметно занимаются вопросами строительства и реконструкции сооружений и других объектов на деградирующих многолетнемёрзлых грунтах в условиях глобального потепления.
КСТАТИ:
В России разрабатывают специальный закон о вечной мерзлоте. Он нужен для внесения изменений в градостроительные нормы при возведении жилья, транспортных и промышленных объектов на подтаивающих в условиях глобального потепления грунтах в Арктике и в северных районах Дальнего Востока. Концепцию законопроекта Минвостокразвития должно предложить Госдуме РФ уже к концу этого года.
