Оптимизация составов инъекционных растворов для стабилизации слабого основания эксплуатируемого земляного полотна в криолитозоне

Рассмотрены проблемы строительства и эксплуатации объектов дорожной инфраструктуры в криолитозоне, связанные с деградацией многолетнемерзлых грунтов и формированием слабых грунтов в основании сооружений. Для стабилизации слабых оснований в рассматриваемых условиях предложено использовать способ напорной инъекции грунтоцементных растворов в режиме гидроразрывов, преодолев его основные недостатки за счет оптимизации составов используемых смесей. Обосновано основное направление оптимизации – снижение количества применяемого в растворах цемента, что позволит снизить их стоимость, а также объемы сопутствующего тепловыделения, дополнительно растепляющего ММГ в основании.

Поставлены и проведены лабораторные испытания, позволившие установить зависимости основных характеристик грунтоцементных инъекционных растворов от количества цемента (в минимально возможном диапазоне значений), а также определить минимальное содержание вяжущего, обеспечивающего стабильность смеси и затвердевшего раствора.

Предложен алгоритм оптимизации составов инъекционных растворов для стабилизации слабых оснований участков эксплуатируемого земляного полотна в рассматриваемых условиях.

1. Елисеев, Д. О. Транспортная инфраструктура арктических регионов России в условиях деградации вечной мерзлоты / Д. О. Елисеев, Ю. В. Наумова // Экономика и бизнес : теория и практика. – 2019. – № 10–1 (56). – С. 113–118. – DOI 10.24411/2411-0450-2019-11226.

2. Российская Арктика : современная парадигма развития / А. И. Татаркин, Н. Я. Петраков, В. А. Цветков [и др.]. – Санкт-Петербург : Нестор-История, 2014. – 844 с. – ISBN 978-5- 4469-0372-6.

3. Ensuring the operational suitability of buildings, railways and bridges in of the Arctic zone in conditions of global warming / I. Sakharov, S. Kudryavtsev, V. Paramonov [et al.] // X International Scientific Siberian Transport Forum – TransSiberia 2022, Novosibirsk, March 02–05, 2022. – Novosibirsk : B. V. Elsevier, 2022. – P. 2506–2514. – DOI 10.1016/j.trpro.2022.06.288.

4. Ланис, А. Л. Применение метода напорной инъекции для усиления насыпей / А. Л. Ланис // Путь и путевое хозяйство. – 2009. – № 6. – С. 33−35. – ISSN 0131-5765.

5. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 г. N 970/пр и введен в действие с 17 июня 2017 г. – Москва : Стандартинформ, 2016. – 228 с.

6. Stabilizing subgrades of transport structures by injecting solidifying solutions in cold regions. Sciences in Cold and Arid Regions / P. O. Lomov, A. L. Lanis, D. A. Razuvaev, M. G. Kavardakov. – 2021. – Vol. 13. – Iss. 5. – P. 357–365. – DOI 10.3724/SP.J.1226.2021.21040.

7. Разуваев, Д. А. Стабилизация основания земляного полотна инъекционным способом при деградации многолетнемерзлых грунтов / Д. А. Разуваев, Р. С. Печенкин // Мир транспорта. – 2024. – Т. 22, № 1 (110). – С. 6–16. – DOI 10.30932/1992-3252-2024-22-1-1.

8. Сахаров, И. И. Опыт высоконапорной инъекции в пластично-мерзлые грунты / И. И. Сахаров, А. Е. Захаров // Реконструкция городов и геотехническое строительство. – 2004. – № 8. – URL: http://georeconstruction.net/journals/08/files/pdf/0508021.pdf (дата обращения: 16.01.2025).

9. Ибрагимов, М. Н. Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов : монография / М. Н. Ибрагимов, В. В. Семкин. – Москва : АСВ, 2012. – 256 с. – ISBN 978-5-93093-863-0. 9

10. Ланис, А. Л. Метод напорной инъекции для усиления насыпей / А. Л. Ланис // Путь и путевое хозяйство. – 2009. – № 2. – С. 32–34. – ISSN 0131-5765.