Ресурсосберегающие материалы, конструкции и технологии для проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений в условиях Арктики и Сибири

Многолетнемерзлые породы (ММП) распространены повсеместно на всей территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Современными исследованиями подтверждено, что происходят существенные изменения климата, которые приводят к росту температур мерзлых грунтов в Арктической зоне России. Поэтому интенсивное промышленное и хозяйственное освоение Арктического региона в настоящее время часто сопровождается проявлением различных экзогенных геологических процессов, которые могут оказывать негативное влияние на безопасность строительства и эксплуатации инженерных сооружений. В результате снижается несущая способность грунтов основания искусственных сооружений, расположенных в криолитозоне. Балансодержатели искусственных сооружений уже несколько лет подряд выявляют всё больше случаев возникновения дефектов и повреждений несущих конструкций из-за незатухающих смещений и просадок элементов несущих конструкций. Это происходит из-за деградации многолетнемерзлых грунтов, процессов пучения оттаявших грунтов, а также термокарстовых процессов возникают существенные просадки грунтовых массивов, что приводит к деформации искусственных сооружений. Как следствие вышеперечисленных проблем у объектов транспортной инфраструктуры снижаются не только межремонтные сроки, происходит нарушение условий нормальной эксплуатации искусственных сооружений, исчерпывается надежность и долговечность строительных конструкций и повышается риск наступления отказа. Развитие дефектов грунтового массива в основании искусственных сооружений может привести к переходу конструкций в ограниченно работоспособное или аварийное состояние, а также к полной или частичной потере несущей способности вплоть до разрушения. При этом нормативно-техническая документация по проектированию, строительству и содержанию объектов транспортной инфраструктуры не учитывает в полной мере процесс деградации мерзлых грунтов в основании строительных сооружений, а также процессы изменения водно-теплового режима грунтов в условиях криолитозоны. В итоге отсутствует гибкая система реагирования, а также экспресс-методы выявления деформаций грунтов на раннем этапе. Таким образом, проблема, рассматриваемая в данном проекте, заключается в том, что необходимо разработать новые методы диагностики искусственных сооружений и опасных геокриологических процессов, проходящих в их основании, а также необходимо создать методы предотвращения развития дефектов основания.