Молодые ученые Томского государственного архитектурно-строительного университета прорабатывают вопросы адаптации нормативных документов по проектированию морозоустойчивых дорожных одежд к изменению климата в районах Крайнего Севера.
Одна из тем, входящих в проект «Инженерный экстрим» программы «Приоритет 2030» нашего университета, это «Адаптация нормативных документов по проектированию морозоустойчивых дорожных одежд к изменению климата в районах Крайнего Севера». Выполняет ее коллектив молодых специалистов кафедры автомобильных дорог под руководством доцентаВладимира Чурилина.
Изменение климата приводит к деградации многолетнемерзлых грунтов, что, в свою очередь, оказывает влияние на устойчивость и надежность линейных объектов транспортной инфраструктуры. Цель работы – обеспечение надежного и безопасного функционирования линейных объектов транспортной инфраструктуры за счет учета влияния климатических изменений на морозоустойчивость дорожной одежды в районах Крайнего Севера.
Напомним, что сотрудники университета завершают исследования, предусмотренные четырехлетним контрактом в рамках договора с НП «Российский центр освоения Арктики». Цель этих исследований – сбор данных для составления банка исходных данных, позволяющего уточнить границы однородных по элементам географического комплекса дорожно-климатических зон и подзон на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Для этого на сети автомобильных дорог ЯНАО выполнены работы по оборудованию постов наблюдения за изменением водно-теплового режима грунтов земляного полотна. Также выполнен отбор и исследование проб грунтов земляного полотна автомобильных дорог в регионе исследования. Разработана версия информационной базы, включающей в себя систематизированные сведения о признаках элементов геокомплекса зонального и интразонального характера для территории ЯНАО.
– По данным с установленных на стационарных постах датчиков мы составили описание изменения влажности и температуры грунта в различных по глубине точках земляного полотна с применением метода регрессионного анализа. По первому году была выявлена определенная закономерность, которую перенесли на второй год и сопоставили, насколько она характеризует изменения влажности и температуры второго года мониторинга, – рассказывает Владимир Чурилин. – Результаты мониторинга первого и второго года отличались между собой по параметрам температуры воздуха и количества осадков, но выявленные в первый год наблюдений закономерности достаточно точно описывали результаты наблюдений, полученные во второй год. Процент корреляции для данных первого и второго года наблюдений составил 0,9.
В рамках выполнения договора и исследований по теме, связанной с проектированием морозоустойчивых дорожных одежд в Северных регионах, подготовлена предварительная карта схема дорожно-климатического районирования территории ЯНАО, при составлении которой отражена разработанная нами модель «температура-влажность», позволяющая прогнозировать процессы водно-теплового режима грунтов земляного полотна.
– Далее с учетом расчетных характеристик, применяемых при строительстве автомобильных дорог в регионе материалов, мы сможем смоделировать различные ситуации работы дорожных конструкций в цикле водно-теплового режима, сделать выводы и предложить определенные технические решения для обеспечения надежного функционирования эксплуатируемых и вновь построенных автодорог. Полученные новые зависимости могут послужить заделом для развития нормативной базы по их проектированию на территории Крайнего Севера и Арктики, – пояснил Владимир.