ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА И РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ
В Якутске прошел пятый Международный симпозиум по проблемам
инженерного мерзлотоведения.
Афанасий Мандаров
кандидат технических наук, ученый секретарь Института
мерзлотоведения СО РАН
Предыдущие четыре симпозиума, в организации которых кроме
Объединенного института мерзлотоведения и освоения природных
ресурсов криолитозоны Сибирского отделения РАН и Института по
строительству и изучению окружающей среды в аридных и холодных
регионах Академии наук КНР принимал участие Хэйлундзянский
институт по строительству в холодных регионах, были проведены в
1993 г. (Чита), в 1996 г. (Харбин), в 1998 г. (Чита) и в 2000 г.
(Ланчжоу).
В работе приняли активное участие представители России, Китая,
Японии, США, Норвегии и Финляндии. В процессе подготовки
симпозиума опубликовано 87 докладов в двух томах.
На заседаниях заслушано и обсуждено 70 докладов, в которых
подведены итоги развития инженерного мерзлотоведения за период
2000-2002 годы, дана характеристика его главнейших направлений и
намечены перспективы развития.
Отмечено, что по-прежнему остаются актуальными проблемы
инженерного мерзлотоведения, теоретические основы которого были
заложены в конце 20-х годов ХХ столетия выдающимся инженером и
ученым членом-корреспондентом АН СССР Николаем Александровичем
Цытовичем, включающие изучение широкого спектра
физико-механических свойств оттаивающих, промерзающих, мерзлых
грунтов и устойчивости сооружений при взаимодействии с окружающей
средой. Это направление в инженерном мерзлотоведении в сочетании
с прогнозом динамики теплового состояния природно-технических
систем и в настоящее время является приоритетным.
Важное место в современных исследованиях занимает оценка влияния
криогенных процессов на изменение прочностных характеристик
мерзлых грунтов, грунтовых массивов, устойчивость сооружений и
технологии освоения месторождений полезных ископаемых в
криолитозоне, что и было учтено при определении научной
направленности V Международного симпозиума по проблемам
инженерного мерзлотоведения.
Работало четыре секции, по каждой из которых были заслушаны
пленарные доклады.
В выступлении ведущего научного сотрудника Института
мерзлотоведения, к.т.н. И.Гурьянова "Проблемы механики мерзлых
грунтов: итоги, перспективы, пути развития" поставлен вопрос о
значениях характеристик мерзлых грунтов как параметров прогнозных
расчетных схем устойчивости грунтовых массивов и оснований
сооружений. Отмечено, что наиболее перспективны оценки,
опирающиеся на результаты крупномасштабных полевых испытаний
фундаментов или фрагментов сооружений, которые путем обратных
расчетов позволяют обеспечить контроль общих расчетных схем, а
также диапазон достоверных значений расчетных характеристик
грунтов, независимо определяемых.
Секционные доклады показали увеличение роли детального
лабораторного моделирования в инженерно-геокриологическом
анализе. Отмечено широкое использование численного моделирования,
открывающего возможность обобщенной оценки закономерностей
поведения грунтов и особенностей условий строительства. Работы
российских и китайских ученых в этом плане и по подходам и по
методикам оказались наиболее близкими. Доклады этой секции были
посвящены методикам определения прочностных, деформационных,
теплофизических характеристик грунтов оснований сооружений и
моделированию их температурного режима.
Заведующий кафедрой строительства и архитектуры Красноярской
сельскохозяйственной академии профессор Ю.Гончарова в докладе
"Проблемы обеспечения устойчивости зданий на мерзлых основаниях в
связи с глобальным изменением климата" провел обзор известных
сценариев прогнозируемого глобального потепления климата,
деградации многолетнемерзлых толщ. Сделан вывод о том, что для
обеспечения надежности и устойчивости зданий в криолитозоне
необходимо уже в ближайшее время производить их проектирование с
учетом глобального потепления климата. Предложены виды
фундаментов, адаптированные к изменению климатических условий.
Даны рекомендации по расчету свайных фундаментов с учетом
повышения температур грунтов основания.
Доклады этой секции были посвящены накоплению и хранению
значительных объемов исходной инженерно-геокриологической
информации в виде электронных баз данных на современных
компьютерах с возможностью оперативного их использования;
изучению инженерно-геокриологических условий и исследованию
криогенных процессов строительных площадок; разработке методов
расчета оснований, технологий строительства и эксплуатации,
позволяющих обеспечить устойчивость сооружений, методом
термостабилизации оснований.
В пленарном докладе заведующего лабораторией Института горного
дела Севера С.Батугина "Важнейшие проблемы освоения природных
ресурсов криолитозоны современной России" отмечено, что переход к
рыночным отношениям сопровождается переоценкой
минерально-сырьевой базы под новыми углами зрения: инвестиционной
привлекательности, конкурентноспособности и бюджетной
возможности. Показано, что обеспечение существующей
бюджетообразующей роли освоения месторождения в удаленных и
сложных условиях криолитозоны невозможно без кратного превышения
выработки на одного занятого чистой продукции по сравнению с этим
показателем в средних широтах с развитой инфраструктурой. Для
достижения этой цели требуется оптимальное сочетание трех
процессов: реструктуризации минерально-сырьевой базы, создания
эффективных северных техники и технологий и инфраструктуры
подготовки территории.
В секционных докладах рассматривались вопросы разработки
технологии освоения и отработки месторождений алмазов, золота,
олова, угля, газа, нефти и других полезных ископаемых.
Работу одной из секций возглавил президент АК "Якутские железные
дороги" Д.Трофимов. В сообщении "Проблемы строительства железных
дорог в Якутии" отмечено, что для обеспечения эксплуатационной
надежности железнодорожного пути и снижения затрат на ее
поддержание необходима своевременная организация системы
инженерно-геокриологического мониторинга, включающая
систематический контроль, анализ, оценку и прогноз изменений
инженерно-геокриологических условий на трассе магистрали. Это
позволит выйти на более современный уровень по восстановлению
деформирующихся участков железной дороги Беркакит - Томмот -
Якутск. Создать каталог возможных мероприятий по предупреждению
нежелательных процессов. Выработать метод их предупреждения на
стадии проектирования и строительства железных дорог.
Были представлены результаты исследований
инженерно-геокриологического состояния насыпей железных и
автомобильных дорог, проблемы применения теплоизоляционных
материалов при строительстве дорог, воздействие криогенных
процессов на устойчивость дорог.
Высокую оценку работы симпозиума дал в своем заключительном
выступлении сопредседатель оргкомитета симпозиума директор
Института по строительству и изучению окружающей среды в аридных
и холодных регионах АН КНР профессор Чен Гудонг. В частности он
заметил: "Мы на этом форуме узнали много нового о строительстве
на вечной мерзлоте, методах исследования различных свойств
многолетнемерзлых, оттаивающих и талых грунтов, обменялись
мнениями по многим проблемам, нашли много друзей в изучении
поставленных проблем. Выражаем искреннюю благодарность спонсорам,
благодаря которым оказалось возможным проведение симпозиума на
таком высоком уровне, членам оргкомитета, авторам докладов,
переводчикам, редакторам и всем тем, кто за столь короткое время
сумел издать труды симпозиума с таким высоким качеством. Особая
наша благодарность профессору Ростиславу Каменскому за его
энергичные усилия по организации проходящего симпозиума, за его
четкое руководство оргкомитетом".
В заключение работы приняты рекомендации по дальнейшему развитию
инженерного мерзлотоведения. Институту мерзлотоведения предложено
включить в план научно-исследовательских работ разработку
руководства по проведению статических испытаний свай в зоне
вечной мерзлоты, используемых по принципу оттаивания вечномерзлых
грунтов, а также издать ранее разработанные "Рекомендации на
проектирование и устройство фундаментов-оболочек на
многолетнемерзлых грунтах". Разработать и провести
экспериментальные исследования конструкций фундаментов,
обеспечивающих их устойчивость и долговечность при деградации
мерзлых толщ с учетом повышения температуры атмосферы.
Разработать методику расчета свайных фундаментов с учетом
повышения температуры мерзлых грунтов основания зданий и
сооружений и снижения их несущей способности во времени, а также
с учетом нормативного срока службы зданий. Рекомендовать при
проектировании зданий на мерзлых грунтах применять
пространственные конструкции фундаментов, которые обладают
большей жесткостью и обеспечивают устойчивость зданий за счет
выравнивания неравномерных осадок при оттаивании грунтов
основания. Включиться в работу по уточнению существующих
"Строительных норм и правил", в части исходных характеристик
грунтов с учетом их изменения во времени и пространстве. Шире
использовать крупномасштабные натурные эксперименты.
Рекомендовать АК "Эльгауголь" при составлении предпроектной
документации рассмотреть возможность использования
комбинированного способа добычи угля в зоне островного
распространения мерзлоты, разработанного ИГДС СО РАН.
Приняты и другие рекомендации по дальнейшему расширению
исследований по проблемам строительства и горного дела на
вечномерзлых грунтах.
Решено очередной VI Международный симпозиум по проблемам
инженерного мерзлотоведения провести в 2004 г. в Китае.
стр. 4
|