Распространение многолетней мерзлоты в Российской Федерации довольно значительно и достигает до 2/3 от общей площади страны. С учётом общего вектора социально-экономического развития в направлении освоения Дальневосточного региона, а также Арктической зоны РФ при проектировании и строительстве в указанных регионах инженеры сталкиваются с необходимостью решения ряда не простых задач, в их числе – обеспечение надёжности и устойчивости оснований, долговечности конструкций. На стадии выбора оптимального технического решения руководствуются типом мёрзлых пород (структура, физико-механические и теплотехнические показатели), характер распространения (островной или сплошной тип), определяют относится ли массив ММГ к сливающемуся типу, а также проводят необходимую термометрию. Не менее остро стоит проблема мониторинга состояния, ремонта и реконструкции существующих сооружений и объектов промышленности.

При выборе I принципа проектирования, т.е. сохранения в мерзлом состоянии массива ММГ в основании сооружений, зачастую прибегают к традиционному решению – термостабилизации и уменьшению величины оттаивания при помощи плит из экструзионного пенополистирола. Применение плит ПЕНОПЛЭКС оптимально при формировании оснований и фундаментов на подсыпках, в т.ч. с вентилируемым подпольем, а также в комбинации с сезонно-охлаждающими устройствами (СОУ). Экструзионный пенополистирол полностью удовлетворяет требованиям к теплоизоляционным материалам, применяемым в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, характеризуется закрытой ячеистой структурой и низким показателем водопоглощения (не более 0,2% за 24 часа по объему), высокой прочностью на сжатие (не менее 0,50 МПа при 10% линейной деформации сжатии для марки ПЕНОПЛЭКС тип 45). Стабильность данного теплоизоляционного материала при эксплуатации в автодорожных конструкциях, утеплении фундаментов, а также оснований в районах распространения ММГ подтверждена многолетним опытом применения (см.Рис.1). Стоит отметить также высокий потенциал применения экструзионного пенополистирола при реализации перспективных технических решений, в том числе при переходе на иные типы дорожных покрытий транспортных и линейных объектов (в т.ч. с меньшей степенью черноты поверхности, например – цементобетон). Применяется экструзионный пенополистирол также в качестве объёмного заполнителя при дефиците привозных грунтов или их отсутствии в районах строительства, а также с целью исключения монолитного железобетонного усиления основания на слабых грунтах (облегченные насыпи с применением ПЕНОПЛЭКС БЛОК габаритами 0,5х0,6х2,4м).

Фото.1. Монтаж теплоизоляционного слоя при устройстве основания насыпи по I принципу проектирования (а/д А360 “Лена”).

21.10.2021 были утверждены Приказом N 1230-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, а с 01.07.2022 вступили в силу национальные стандарты ГОСТ Р 59697-2021 “Дороги автомобильные общего пользования. Блоки из полистирольных вспененных экструзионных изделий (XPS-блоки). Общие технические условия” и ГОСТ Р 59698-2021 “Дороги автомобильные общего пользования. Блоки из полистирольных вспененных экструзионных изделий (XPS-блоки). Правила применения”, регламентирующие применение эффективных XPS блоков в дорожном строительстве с позиций проектирования, строительства и контроля качества материала и производства работ. Нормируемая теперь уже и на государственном уровне перспективная технология с использованием современных эффективных материалов позволяет как с технической, так и с экономической точек зрения решать комплекс задач строительства участков дорог, подъездных путей на слабых основания, а так же способствует своевременному выполнению задач национального проекта «Безопасные качественные дороги».

За счёт применения технологии термостабилизации оснований линейных сооружений плитами ПЕНОПЛЭКС достигается значительное снижение расчётной высоты насыпи при обеспечении I принципа проектирования, сокращаются трудозатраты и сметная стоимость строительно-монтажных работ, появляется возможность использования местных разрыхлённых грунтов в земляном полотне. Не обойтись без качественного теплоизоляционного материала и при реконструкции оснований и фундаментов гражданских и промышленных сооружений.

Для достижения целей государственных программ по социально-экономическому освоению регионов с преобладающей отрицательной среднегодовой температурой ( в т.ч. районы распространения многолетнемёрзлых грунтов, Арктическая зона РФ) необходима работа по внедрению новых стандартов, доработке существующих, в т.ч. по части конкретизации требований к применяемым строительным материалам (для обеспечения надёжности и долговечности конструкций в соответствии с ГОСТ 27751-2014), а также совершенствованию методик расчёта с учётом опыта полевых исследований, т.е. максимально сокращая разрыв между теорией и практикой. Вполне логична дальнейшая работа по внедрению в своды правил по проектированию оснований на ММГ точного описания методик теплотехнического расчёта оснований – базисно-аналитических, на основе накопленного опыта и результатов проверки сходимости с натурными измерениями (лабораторными и полевыми), а также при применении численных методов расчёта на основе метода конечных элементов или конечных разностей (современные программные комплексы).

В настоящее время компанией ПЕНОПЛЭКС накоплен значительный опыт расчётов оснований в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, ведётся работа по линии НИОКР и совершенствованию технических решений. Консолидированная работа научного сообщества, профессионалов отрасли и производителей строительных материалов позволит закрепить лидерство России в области проектирования и строительства сооружений в сложных инженерно-геологических условиях и в регионах с преобладающей отрицательной среднегодовой температурой воздуха.

 

ООО “ПЕНОПЛЭКС СПб”, г.Санкт-Петербург

+7 (812) 329-54-47  tehotdel@penoplex.ru  www.penoplex.ru