Солуянова Т.В., Молоков В.С., Волкова Е.В.
ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА *
Аннотация:
актуальность развития территории Крайнего Севера в России имеет особое значение, поскольку именно в этих районах сконцентрированы стратегический резерв и экономическая опора страны. Основной проблемой освоения таких областей с характерными климатическими особенностями является неразвитость инфраструктуры и транспортного сообщения. Строительство дорожных покрытий в условиях Крайнего Севера является первостепенной задачей, благодаря решению которой появится возможность беспрепятственной добычи минерального сырья и миграции населения на новые места обитания
Ключевые слова:
строительство и эксплуатация, автомобильная дорога, автомобильные дороги общего пользования, дорожное строительство, многолетнемерзлый грунт, автомобильная дорога, земляное полотно, дорожно-климатическая зона
УДК 69
Солуянова Т.В.
Иркутский национальный исследовательский технический университет
(г. Иркутск, Россия)
Молоков В.С.
Иркутский национальный исследовательский технический университет
(г. Иркутск, Россия)
Волкова Е.В.
Иркутский национальный исследовательский технический университет
(г. Иркутск, Россия)
ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Аннотация: актуальность развития территории Крайнего Севера в России имеет особое значение, поскольку именно в этих районах сконцентрированы стратегический резерв и экономическая опора страны. Основной проблемой освоения таких областей с характерными климатическими особенностями является неразвитость инфраструктуры и транспортного сообщения. Строительство дорожных покрытий в условиях Крайнего Севера является первостепенной задачей, благодаря решению которой появится возможность беспрепятственной добычи минерального сырья и миграции населения на новые места обитания.
Ключевые слова: строительство и эксплуатация, автомобильная дорога, автомобильные дороги общего пользования, дорожное строительство, многолетнемерзлый грунт, автомобильная дорога, земляное полотно, дорожно-климатическая зона.
В северных регионах, охватывающих 65 % от всей площади государства, добывают титан, железо, золото, платину и многое другое, что способствует продвижению мировой промышленности и экономики.
Основной проблемой освоения таких областей с характерными климатическими особенностями является неразвитость инфраструктуры и транспортного сообщения. Строительство дорожных покрытий в условиях Крайнего Севера является первостепенной задачей, благодаря решению которой появится возможность беспрепятственной добычи минерального сырья и миграции населения на новые места обитания.
Наличие и состояние сети автомобильных дорог общего пользования определяет территориальную целостность и единство экономического пространства, а также является одним из условий устойчивого роста благосостояния страны.
Одним из основных показателей уровня транспортной освоенности территории является плотность сети автомобильных дорог (как правило, общего пользования), приходящихся на единицу площади. Так, согласно расчетам авторов, плотность автомобильных дорог во многих северных регионах отстает от среднероссийской в десятки раз. В целом по данному показателю районы Севера занимают последние места в рейтинге регионов России. Среди регионов Крайнего Севера относительно лучшая ситуация в дорожной сфере характерна для европейского Севера.
При транспортно-промышленном освоении районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей не обойтись без новейших технологий. Только они обеспечат привлекательность реализации столь масштабных проектов для частного капитала. В первую очередь, это касается транспортных магистралей Крайнего Севера. Именно здесь — на болотах, на вечной мерзлоте — должны быть проложены трассы новых видов.
Дорожно-климатическая карта России поделена на 5 зон. Исследуя вечномерзлые грунты, берем во внимание первую дорожно-климатическую зону, которая в свою очередь делится на 3 района: 1 - Арктический район; 2 - Северный район; 3 - Южный район.
Первый температурный режим мерзлого земляного полотна используется в Арктическом районе России. Его применяют при проектировании на особо сложных по мерзлотногрунтовым условиям участках с низкотемпературной вечной мерзлотой на глинистых сильнопросадочных грунтах, характеризующиеся переувлажнением. Обязательным является сохранение растительности и мохового покрова на протяжении всей дорожной полосы.
Один из вариантов повышения долговечности дорожных насыпей, которые возводятся в особо сложных мерзлотногрунтовых условиях, содержится в патенте. Идея заключается в охлаждении тела насыпи при помощи системы воздушно-конверторного охлаждения. Второй принцип может быть использован в Северных районах первой дорожно-климатической зоны. Рассматриваемый температурный режим характеризуется сырыми участками с низкотемпературной вечной мерзлотой на просадочных грунтах. Дорожное полотно проектируется с расчетной глубиной оттаивания, при этом граница мерзлых грунтов должна быть выпуклой.
В Южных районах первой дорожно-климатической зоны используют третий температурный режим. Он применяется на малопросадочных грунтах с высокотемпературной сплошной и островной мерзлотой.
Для строительства дорог эксперты предлагают использовать дешевые технологии строительства автодорог с более прочным и долговечным дорожным основанием и верхним покрытием, чем асфальтобетон. В качестве добавок, заменяющих цемент, могут служить отходы металлургии и ТЭЦ.
Отечественными учеными разработаны суперкомпозиционные материалы, превосходящие по прочности железобетон и способные работать в самых суровых условиях Севера, в том числе в качестве георешеток, заполненных льдом, покрытым сверху теплоизоляционным материалом и грунтом.
Комплексность развития транспортно-логистической системы АЗРФ предусматривает, в частности, обеспечение арктических портов необходимыми железнодорожными подходами. Важнейшим преимуществом грузоперевозок по железным дорогам являются значительно более короткие, по сравнению с судами-контейнеровозами, сроки доставки, однако стоимость перевозки железнодорожным транспортом выше.
Среди ключевых проектов по созданию транспортно-логистической инфраструктуры в материковой части АЗРФ, призванной обеспечить пространственную связанность страны, входят такие проекты как строительство в Ямало- Ненецком АО железнодорожной магистрали Обская — Салехард — Надым — Новый Уренгой — Коротчаево («Северный широтный ход»), призванной соединить месторождения полезных ископаемых в Арктике с промышленным центром Уральского федерального округа; продолжением «Северного широтного хода» должен стать проект по строительству железной дороги «Бованенково — Сабетта», который позволит оптимизировать доставку грузов в соответствующий порт на Ямале. В настоящее время реализуется проект Мурманского транспортного узла, предусматривающий создание на берегу Кольского залива нефтяного и угольного терминалов, а также строительство железной дороги Выходной — Лавна. Запланированы к реализации проекты железнодорожных магистралей «Белое море — Коми — Урал» — «Белкомур» (должна соединить Пермский край, Республику Коми и Архангельскую область), «Баренцево море — Коми — Урал» — «Баренцкомур» (должна соединить Индигу, Сосногорск, Полуночное и Сургут) и др. Таким образом, строительство новых железных дорог к портам Баренцева, Белого, Карского морей, моря Лаптевых как части единого транспортно- логистического комплекса АЗРФ способствует потенциальному увеличению грузопотоков, проходящих через северные морские порты России, и, что чрезвычайно важно, повышает конкурентоспособность Северного морского пути путем сокращения времени доставки грузов: если доставка грузов в Европу морским путем через Суэцкий канал составляет около 30 суток, то при условии реализации указанных железнодорожных проектов срок доставки по Северному морскому пути может быть сокращен до 18–22 суток.
Ключевым проектом в части создания транспортно- логистической инфраструктуры российской Арктики, что подчеркивается во всех без исключения программных документах, в т. ч. в Указе Президента РФ «Об Основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года» и «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года», остается развитие Северного морского пути — географически кратчайшего маршрута, соединяющего Европейские регионы и Дальний Восток. Основными целями проектов развития этого арктического маршрута является расширение пропускной способности Северного морского пути, укрепление национальной безопасности РФ в Арктике, а также оптимизация логистических затрат с целью увеличения коммерческой привлекательности использования этой арктической магистрали.
Значительный коммерческий потенциал Северного морского пути заключается не только в создании условий для более широкого освоения ресурсов российской Арктики или сокращении времени доставки товаров российского экспорта, но и возможности использования этой магистрали в целях международного коммерческого транзита.
В соответствии с Транспортной стратегией Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 ноября 2008 года № 1734р, в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях в период до 2015 года основными направлениями развития транспортной инфраструктуры в сфере автомобильного транспорта и дорожного хозяйства станут: строительство и реконструкция участков автомобильных дорог М51, М53, М55 "Байкал" (Челябинск — Курган — Омск — Новосибирск — Кемерово — Красноярск — Иркутск — Улан-Удэ — Чита); реконструкция участков автомобильной дороги М52 "Чуйский тракт" (Новосибирск — Бийск — граница с Монголией); строительство и реконструкция участков автомобильных дорог М54 "Енисей" (Красноярск — Абакан — Кызыл — граница с Монголией), "Вилюй" от автомобильной дороги М53 "Байкал" (Братск — Усть-Кут — Мирный — Якутск); строительство и реконструкция участков автомобильных дорог М60 "Уссури" (Хабаровск — Владивосток), М56 "Лена" (Невер — Якутск); строительство автомобильной дороги "Колыма" (Якутск — Магадан); реконструкция участков автомобильных дорог 1Р 242 (Пермь — Екатеринбург), 1Р 351 (Екатеринбург — Тюмень), 1Р 402 (Тюмень — Ялуторовск — Ишим — Омск); реконструкция автомобильной дороги А165 (Улан-Удэ — Кяхта — граница с Монголией); строительство и реконструкция автодорожных подходов к г. Благовещенску от автомобильной дороги "Амур", к аэропорту г. Анадыря и к аэропорту г. Петропавловска-Камчатского.
В 2016—2030 годах основными направлениями развития транспортной инфраструктуры в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностям станут: реконструкция участков автодорог, включаемых в сеть дорог федерального значения, на направлениях Северо-запад — Сибирь (Санкт-Петербург — Котлас — Сыктывкар — Пермь — Ханты-Мансийск — Томск), Северо-Восток — Полярный Урал (Сыктывкар — Воркута с подъездом к Нарьян-Мару), строительство автодороги Казань — Пермь; комплексная модернизация и развитие дорожной сети г. Пермь; реконструкция автомобильной дороги Тюмень — Салехард; строительство новой автомобильной дороги Салехард — Новый Уренгой — Сургут; реконструкция участков автомобильных дорог, включаемых в сеть дорог федерального значения, на направлениях Хабаровск — Николаевск-на-Амуре с подъездом к Комсомольску-на-Амуре, Южно-Сахалинск — Тымовское — Оха — порт Москальво, подъезд от федеральной сети России к морским портам Владивосток, Ванино, Восточный; продление автомобильной дороги "Колыма" до порта Анадырь и строительство ответвления трассы на Камчатку, строительство нового участка Соболево — Петропавловск-Камчатский и реконструкция автомобильной дороги Усть-Камчатск — Петропавловск-Камчатский; комплексная модернизация и развитие дорожной сети во Владивостокском транспортном узле.
В рамках плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Федерального дорожного агентства ОАО "Омский Союздор НИИ" разрабатывается методика по проектированию земляного полотна на вечной мерзлоте с использованием местных грунтов. Результатом работы будут рекомендации по использованию местных грунтов при устройстве земляного полотна с целью сокращения применения привозных инертных материалов и уменьшения стоимости строительства автомобильных дорог. Срок сдачи работы — ноябрь 2022 года с изданием отраслевого методического документа.
Главным требованием к созданию и внедрению новых технологий должно стать ресурсо-, энерго- и трудосбережение. Разработка и широкое внедрение данных технологий обеспечат России продвижение в будущее. Эти же технологии могут образовать для России новую нишу на мировом рынке. Следует отметить, что процесс формирования и развития сети автомобильных дорог в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях определяется рядом факторов, усложняющих при прочих равных условиях протекание этого процесса. К ним следует отнести более высокие затраты на заработную плату, связанные с необходимостью осуществления выплат полярных надбавок и районного коэффициента работникам в этих регионах.
Строительство безальтернативных платных дорог на Крайнем Севере может вестись работающими там добывающими и промышленными компаниями, однако такие стройки могут быть невыгодны в силу суровых условий на этой территории. В то же время платные дороги помогут созданию инфраструктуры, повысят транспортную доступность для населения и инвестиционную привлекательность регионов Крайнего Севера
В регионах Крайнего Севера создание автомобильных дорог общего пользования до большинства отдаленных и труднодоступных поселений невозможно даже в долгосрочном периоде из-за высокой стоимости строительства и эксплуатации. Более того, строительство автомобильных дорог там существенно ограничено возможностями региональных бюджетов. Создание платных дорог призвано, с точки зрения Минтранса РФ, улучшить существующий уровень транспортной доступности в районах Крайнего Севера, предоставить условия для привлечения инвестиций в районы Крайнего Севера, а главное, дать местному населению возможность бесплатного транспортного сообщения по автомобильной дороге на личном легковом транспорте.
В Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО), где почти 72% населенных пунктов не имеют круглогодичного автомобильного сообщения, за счет частных средств уже строится мост через реку Пур. Предполагается, что он свяжет восточную часть округа с основной сетью региональных дорог и обеспечит бесперебойный доступ к промышленным объектам и месторождениям в восточной части региона.
Для утверждения планов обеспечения транспортной безопасности необходимо в труднодоступных участках региональной и муниципальной транспортной сети создать или привлечь подразделение транспортной безопасности, а также оснастить мосты техническими средствами обеспечения транспортной безопасности, что в настоящее время не представляется возможным.
При реализации комплекса мероприятий, направленных на создание качественной транспортной инфраструктуры Ненецкого автономного округа, в значительной степени будут расширены возможности развития всей Арктической зоны Российской Федерации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №3 (60) том 3
Ссылка для цитирования:
Солуянова Т.В., Молоков В.С., Волкова Е.В. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА // Вестник науки №3 (60) том 3. С. 276 - 285. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7582 (дата обращения: 07.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+