Влияние обводнения на температурный режим мерзлого основания насыпных сооружений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Земеров Илья Владимирович

• Земеров Илья Владимирович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Земеров Илья Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБЗОР НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, АКТУАЛЬНОСТЬ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Проблематика строительства линейных сооружений в условиях распространения вечной мерзлоты

1.2 Анализ работ в сфере влияния обводнения на температурный режим подстилающих мерзлых грунтов

1.3 Методика исследований

1.4 Выводы по главе

ГЛАВА 2. ПРОГНОЗ ВЛИЯНИЯ ОБВОДНЕНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

2.1 Вводные замечания

2.2 Температурная сдвижка в простейшей модели деятельного слоя

2.3 Оценка влияния неглубокого водоема на температурный режим подстилающего грунта

2.4 Некоторые рассуждения о прогнозе изменения температурного режима мерзлых грунтов

2.5 Определение нового термического состояния грунтов при возникновении водного покрова

2.6 Время релаксации к новому состоянию

2.7 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ОБВОДНЕНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ МЕРЗЛОГО ОСНОВАНИЯ НАСЫПНЫХ СООРУЖЕНИЙ

3.1 Некоторые пояснения по применяемой методологии исследований

3.2 Характеристика расчетных условий

3.3 Результаты расчета

3.4 Способ защиты мерзлого основания

3.5 Полуэмпирический метод прогноза термического отклика многолетнемерзлых грунтов на потепление климата

3.6 Основные предпосылки метода

3.7 Примеры расчетов

3.8 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Изучение влияния различных покровов естественного и искусственного происхождения на температурный режим подстилающей мерзлой толщи имеет первостепенное значение для прогноза эволюции ее состояния под воздействием природных и техногенных факторов. В имеющейся на данный момент технической и научной литературе имеется значительное количество данных об образовании вдоль откосов насыпных сооружений мелких водоемов (глубиной до метра), существующих длительное время и оказывающих неконтролируемое тепловое воздействие на грунты мерзлого основания. Такие водоемы достаточно часто возникают на равнинных участках местности вследствие изменения природных факторов (в том числе климатических), либо недостатков проектирования водоотводных и водопропускных конструкций вдоль насыпных сооружений. В то же время, сегодня фактически остаются нерешенными вопросы оценки и прогноза влияния таких водоемов на температурный режим мерзлого основания насыпных сооружений, практическое значение которых для обеспечения их устойчивости, является весьма важным. Указанное противоречие определяет достаточно высокую актуальность темы исследований.

Степень разработанности исследования

Вопросом учета влияния обводнения на температурный режим подстилающих мерзлых грунтов занимались: Арэ Ф.Э., Ашпиз Е.С., Балобаев В.Т., Брушков А.В., Босиков И.П., Воронцов В.В., Вялов С.С., Гаврилова М.К., Гольдштейн М.Н., Горелик Я.Б., Гребенец В.И., Гречищев С.Е., Демин А.И., Достовалов Б.Н., Дыдышко П.И., Золотарь И.А., Исаков В.А. Ершов Э.Д., Кондратьев В.Г., Кондратьев С.В., Краев Ал.Н., Краев Ан.Н., Кудрявцев В.А., Лыков А.В., Мухин Н.И., Невмержицкая Л.И., Павлов А.В., Пассек В.В., Пермяков П.П., Порхаев В.Г., Пузаков Н.А., Сумгин М.И., Файко Л.И., Фельдман Г.М., Цернант А.А., Шур Ю.Л., Чжан Р.В., Хрусталев Л.Н. и др., однако на данный момент отсутствует модель, однозначно описывающая

влияние неглубоких водоемов на мерзлое основание, а многие достаточно важные практические вопросы остаются нерешенными.

Объектом исследования являются обводненные участки, возникающие вблизи насыпных сооружений, основание и насыпь земляного полотна дорог различного назначения.

Предметом исследования являются температурный режим грунтов основания и насыпи земляного полотна.

Цели и задачи исследования

Целью диссертационной работы является оценка влияния обводненных участков, возникающих вблизи насыпных сооружений, на температурный режим основания насыпи на многолетнемерзлых грунтах

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить механизм температурной сдвижки, предложить теоретическую модель, удобную для оценочных расчетов температурной сдвижки;

2. Выполнить расчеты с помощью квазистационарных и численных методов;

3. Создать расчетную модель для прогноза изменения температуры мерзлого грунта при возникновении водоема на его поверхности в зависимости от влияющих факторов (глубины водоема, наличия перемешивания);

4. Выполнить оценку влияния глубины водоема и условий его перемешивания на температурный режим основания;

5. Выполнить с помощью численных методов моделирования динамики температурного поля основания дорожного полотна при наличии неглубокого водоема вблизи одного из ее откосов;

6. Выполнить математическое моделирование динамики температурного поля в основании насыпи дорожного полотна при наличии неглубокого водоема вблизи одного из ее откосов;

7. Предложить способ защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения.

Научная новизна исследования:

1. Впервые выполнена оценка влияния неглубокого водоема (глубиной до 1 м) на температурный режим подстилающего массива мерзлого грунта в зависимости от глубины и интенсивности перемешивания водного слоя. Математическим моделированием процесса теплообмена мерзлого массива с атмосферой при наличии на его поверхности водного слоя показано, что влияние на температурный режим подстилающей мерзлой толщи может носить как отепляющий, так и охлаждающий характер. Это влияние зависит от мощности водного слоя и интенсивности его перемешивания в теплое время года: при интенсивном перемешивании это влияние всегда носит отепляющий характер и монотонно растет с увеличением мощности слоя; в отсутствии перемешивания имеет место охлаждение основания при малых глубинах и монотонный рост отепления начиная с некоторой критической глубины.

2. При наличии обводненного участка рядом с откосом насыпи при интенсивном перемешивании водного слоя происходит отепление грунтов основания, которое может нарушить устойчивость сооружения в процессе его эксплуатации.

При обеспечении условия отсутствия перемешивания исходное мерзлое состояние грунтов и устойчивость сооружения могут быть сохранены в течение всего срока его эксплуатации.

3. Предложен способ защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения, основанный на предотвращении процесса перемешивания водного слоя в летнее время года.

Достоверность полученных результатов обусловлена:

1. Обоснованием корректности постановки решаемых задач и применяемых методов решения;

2. Сравнением полученных в работе результатов с фактическими данными и данными других исследователей;

3. Сопоставлением результатов численных решений в программных комплексах Frost3D, Qfrost, TransHeat с аналитическими решениями. и данными натурных наблюдений.

Научная и практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Предложена простейшая теоретическая модель для расчета температурной сдвижки, на основе которой получены удобные аналитические решения для оценочных расчетов;

2. Исследовано влияние неглубокого водоема (глубиной до 1 м) на температурный режим мерзлой толщи, оценено влияние глубины водоема и режима перемешивания на температурный режим;

3. Исследование влияние неглубокого водоема (глубиной до 1 м) на насыпное сооружение и основание насыпного сооружения, с учетом различной глубины и режима перемешивания;

4. В предложении способа защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения;

5. Параллельно основной задаче предложен метод прогноза термического отклика многолетнемерзлых грунтов на потепление климата, позволяющий исключить из процедуры расчета трудоемкий этап изучения влияния отдельных параметров теплообмена поверхности массива на величину отклика.

Методология и методы исследования:

Основным методом является математическое моделирования процесса теплообмена массива многолетнемерзлых грунтов с внешней средой (атмосферой) через водный слой, сформировавшийся на его поверхности. Основные этапы этого метода включают:

1. Анализ существующей нормативно-технической литературы, публикаций по тематике исследования, обзор отечественного и зарубежного опыта;

2. Математическое моделирование системы «неглубокий водоём» -«мерзлые грунты основания», аналитические и численные методы решения;

3. Сравнение результатов аналитического и численного решения задачи.

Положения, выносимые на защиту:

1. Влияние неглубокого водоема (глубиной до 1 м) на температурный режим подстилающей мерзлой толщи может носить как отепляющий, так и охлаждающий характер. Оно зависит от мощности водного слоя и интенсивности его перемешивания в теплое время года: при интенсивном перемешивании это влияние носит отепляющий характер и монотонно растет с увеличением мощности слоя; в отсутствии перемешивания имеет место охлаждение основания при малых глубинах и монотонный рост отепления начиная с некоторой критической глубины. При контакте дорожной насыпи одним из откосов с неглубоким водоемом при его интенсивном летнем перемешивании может происходить отепление грунтов основания с высокой вероятностью их оттаивания и развитием негативных процессов. В отсутствии перемешивания может быть обеспечено сохранение исходного состояния мерзлых грунтов в течение всего срока эксплуатации сооружения.

2. Для исключения интенсивного перемешивания водного слоя в летний период могут быть применены дисперсные материалы - наполнители, основные требования к которым включают: а) достаточно высокая влагоемкость (обеспечивающая необходимые затраты тепла на оттаивание в летнее время) и б) образование в воде жесткой или вязкой структуры, препятствующей перемешиванию воды под действием ветра и естественной конвекции. С целью устранения процесса перемешивания на их основе могут быть применены следующие технические мероприятия (раздельно или в определенном сочетании): а) засев болотными травами; б) подсыпка органо- минеральной массы (например, смесь торфа с примесью песка); в) заполнение водоема специальными легкими сетчатыми или ячеистыми конструкциями (например, в виде матов из тонких пластмассовых нитей или натуральных волокон).

Личный вклад автора состоит в поиске и анализе литературных источников, численном моделировании грунта с наличием водоема, насыпного сооружения с возникновением водоема у одного из откосов, обработке и анализе данных по результатам численного моделирования, автором диссертации и научным руководителем внесен равный вклад. В опубликованных совместно с соавторами статьях вклад соавторов равноценен.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние обводнения на температурный режим мерзлого основания насыпных сооружений»

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Глобальные проблемы Арктики и Субарктики» г. Архангельск, 2020, на международной научно-практической конференции «Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике» г. Салехард, 2021 (входят в базу РИНЦ), на Шестой конференции геокриологов России «Мониторинг в криолитозоне», г. Москва, 2022, на конференции с международным участием «Устойчивость природных и технических систем криолитозоны в условиях изменений климата», г. Якутск, 2023.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 научных статьи, в изданиях перечня ВАК. По результатам работы получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 120 страницах, включая, 26 рисунков и 1 таблицу. Библиография содержит 164 наименования.

Специальность, которой соответствует диссертация

Согласно сформулированной цели научной работы, ее научной новизне, установленной практической значимости, диссертация соответствует паспорту специальности 1.6.7 - «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение», пункту 5 «Термодинамические и теплофизические закономерности формирования толщ мерзлых пород, динамика их геотемпературных полей и мощности при эволюции Земли, изменениях климата

и техногенезе», пункту 10 «Роль климата, подземных и поверхностных вод, геологической истории и геодинамических режимов территорий, техногенеза и других факторов в развитии геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов», пункту 12 «Физическое, математическое, аналоговое и другое моделирование геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов, прогноз их развития во времени-пространстве, оценка и управление геологическими опасностями и геологическими рисками».

Благодарности: Автор выражает свою глубочайшую и искреннюю благодарность и признательность научному руководителю д.г.-м.н. Горелику Якову Борисовичу за постановку задачи, помощь в написании работы, просвещение и саму возможность написания работы; к.т.н. Краеву Андрею Николаевичу и к.т.н. Краеву Алексею Николаевичу за наставничество и знакомство с миром науки; д.б.н. Соромотину А.В. и к.б.н Толстикову А.В. за сотрудничество.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБЗОР НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, АКТУАЛЬНОСТЬ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Проблематика строительства линейных сооружений в условиях

распространения вечной мерзлоты

Российский Север является не только важным регионом для страны с точки зрения добычи полезных ископаемых [26], [27], [94], [104], [111], [115], [131], [132], [146], но выполняет и ряд других важных для страны функций -оборонную, экологическую и рекреационную, что отмечается в ряде государственных постановлений [135], [143]. Как отмечают авторы Половинкин В.Н. и Фомичев А.Б. [123], [124] на долю «предприятий, расположенных на северных территориях, приходится более 20% ВВП России и 70% ее внешнеторговых валютных поступлений». В данном контексте приоритет развития промышленности является крайне актуальным. Промышленным предприятиям для наиболее эффективного осуществления своей деятельности необходима, в частности, хорошо развитая инфраструктура автомобильных и железных дорог, с которой, однако, существуют определенные проблемы. Северные регионы характеризуются малой плотностью автомобильных дорог, сезонностью их использования и низким эксплуатационным качеством. Многолетнемерзлые грунты занимают около 25% территории мира [5] и примерно 65% площади нашей страны и задают отечественным и зарубежным инженерам дополнительные вопросы, касающиеся проектирования строительства и эксплуатации [1], [2], [3], [4], [7], [8], [10], [11], [12], [15], [16], [23], [49], [112], [113], [134], [136], [139], [157], [158]. При строительстве линейных сооружений на многолетнемерзлых грунтах очень важным является прогноз температурного режима основания на достаточно длительный промежуток времени. Температурный режим напрямую влияет на устойчивость и долговечность линейных сооружений, ввиду чего очень важным представляется изучение влияния различных факторов, которые могут оказывать влияние на температуру мерзлых грунтов. При строительстве линейных

сооружений в северных регионах часто возникают протяженные в одном или двух направлениях неглубокие водоёмы, которые могут существовать в течение всего жизненного цикла сооружения. Подобное поверхностное обводнение может иметь неконтролируемое негативное влияние на температуру грунтов основания.

1.2 Анализ работ в сфере влияния обводнения на температурный режим подстилающих мерзлых грунтов

О возникновении мерзлоты было известно достаточно давно. Р.М. Каменский в своей статье [87] говорит о том, что первые документированные знания о мерзлоте были уже в 1601 г., однако данные сведения касаются преимущественно уникальности вечной мерзлоты как явления.

Первые же исследовательские и научные вопросы, а именно вопросы об изучении теплового влияния обводнения на температурный режим мерзлых грунтов при возведении автомобильных и железных дорог встали перед исследователями при строительстве Транссибирской железнодорожной магистрали. Однако поскольку сооружение Транссибирской магистрали один из первых масштабных опытов строительства в таких условиях, а также ввиду распространения мерзлоты лишь на некоторых участках, литература по данному вопросу практически отсутствовала. Началом исследований в данной области можно считать «Инструкцию для изучения мерзлоты почвы в Сибири», опубликованную в 1895г. под редакцией И.В. Мушкетова, которая была создана по просьбе «Управления строительства», как раз для решения вопросов, которые ставило строительство Транссибирской магистрали. Обстоятельный исторический обзор опыта в данной области представлен С.Н. Юсуповым в работе [163].

После возникновения и оформления «мерзлотоведения» как науки первые публикации, посвященные проблематике исследования, появились при проведении изысканий на Дальнем Востоке и Заполярье, связанных с проектом Байкало - Амурской магистрали. Однако данные работы, во-первых, имели строго региональный характер, во-вторых, зачастую описательный, и изучали

обводнение только в контексте водоотвода. В работе М.И.Евдокимова-Рокотовского [80] по результатам исследований водоотводных канав Транссибирской магистрали рекомендуется сооружать канавы глубиной до 0,4 м, с уклоном дна не более 0,008, в противном же случае может возникать оттаивание вечномерзлых грунтов.

В 1939 г. издательство «Трансжелдориздат» публикует первый нормативно-правовой документ «Временные технические условия на изыскания, проектирование и сооружение железных дорог в условиях вечной мерзлоты», который обобщил все публикации на тему выбора проектных решений на территориях с распространением вечной мерзлоты. В данном документе впервые предусматриваются два принципе строительства на вечной мерзлоте: с сохранением мерзлого основания и с предварительным оттаиванием мерзлого основания. Однако, этот нормативный документ посвящен только техническим решениям, в частности устройству водоотводных сооружений (с помощью деревянных лотков и открытых канав), однако обводнение прилегающих к сооружению территорий и их влияние еще не изучено и не освещено. М.И. Сумгин отмечает [138], что до выпуска документа «Трансжелдориздатом» строительство и эксплуатация сооружений на вечной мерзлоте осуществлялось без ее учета. Также Сумгин М.И. в другом своем труде [137] отмечает большее разнообразие природных условий на территории страны, в частности наличие характерной «поверхностной заболоченности», возникновение небольших водоемов вдоль линейных сооружений.

В своем исследовании В.А. Кудрявцев [96] описывая результаты обследования малых водотоков в междуречье Быссы - Селемджи, говорит о влиянии малых водотоков, русло которых сложено слабодренирующими грунтами. Согласно этой публикации, верхняя граница вечномерзлых грунтов ниже, чем на близлежащей территории примерно на 1-2 °С, а верхняя граница как правило находится выше ее уровня залегания в ближайших пределах.

Строительство Байкало - Амурской железной дороги создало новый вызов для исследователей - мерзлотоведов, особенно учитывая сжатые сроки,

отведенные на разработку проектной документации. С учетом данных требований очень важными оказались работы, описывающие опыт экспериментов и натурных наблюдений, а именно работа Н.И. Быкова, П.Н. Каптерева [28]. Работа обобщила в себе все важные открытия советских и зарубежных ученых на тот период, и что достаточно важно отметила конкретные проблемные случаи строительства на некоторых объектах. Большей частью работа посвящена проектным существующим и внедренным проектным решениям и общим принципам проектирования. Влияние обводнения все еще не было описано и учтено, однако в контексте дорожного строительства авторы отмечают важным для мерзлотоведа - изыскателя оценку гидрологических и гидрогеологических условий трассы, с описанием возможных сложностей, которые могут возникнуть при недооценке факторов грунтовых и поверхностных вод, отмечают необходимость уточнения возможности водоотведения. Аналогичная проблематика описана в труде Н.П. Костенко [95]. Каптерев П.Н., в своем труде [88] касается вопроса влияния текущих вод ручьев и речек на температурный режим мерзлых грунтов основания, и аналогично выводам В.А.Кудрявцева приводит заключение о том, что «мелкие небольшие ручьи и речки, не превышающие некоторых пределов, доселе ещё не установленных, далеко не всегда отепляют свое русло настолько, чтобы значительно понизить поверхностный слой вечной мерзлоты...».

В 1962 г. публикуется ВСН 61-61 «Технические указания по изысканиям проектированию и постройке железных дорог в районах вечной мерзлоты» [48] Данный нормативно - правовой документ является достаточно важным в истории развития мерзлотоведения, ведь он освещал не только вопросы проектирования и строительства, как предыдущие, но и вопрос изысканий и эксплуатации линейных сооружений на мерзлых основаниях. Указания включили в себя наиболее актуальный и действенный советский и зарубежный опыт. Однако несмотря на достаточно широкий спектр освещенных вопросов в работе не рассмотрена взаимосвязь воздействия обводнения на деградацию мерзлоты линейных сооружений, приводящей к критическим деформациям.

Начиная с 60-х годов ввиду проведения изысканий на Байкало - амурской магистрали и возведением сети автомобильных дорог на территории Западной и Восточной Сибири было издано большое количество различных рекомендаций, в которых широко обсуждается вопрос правильного выбора местности для прокладывания трассы. Исследователи большей своей частью сходятся во мнении, что трассы следует прокладывать н местности с поперечным уклоном, и даже допускать «проложение трассы с незначительным искусственным развитием при некотором искусственном удлинении с целью обеспечения продольного уклона водоотводов не менее 2 - 4%», но не заболоченных террасах и бессточных участках.

В 1964 г. Публикуется пособие [30], которое рассматривает многие вопросы тепловых процессов, возникающих в водоемах. Данная публикация имеет важное значение в последующих исследованиях тепловых процессов, связанных с водоемами. Работа освещает физику процесса, рассматривает математические модели, описывает аналитические решения.

В 1966 г. Дмитриев Ю.В. в своем докладе [77], приводя результаты мониторинга водоотводных канав и малых водотоков северной части железной дороги Известковая - Ургал, отмечает сложность определения глубины сезонного оттаивания грунтов в месте функционирования водных потоков аналитическими способами и приводит ряд удобных для первичной оценки эмпирических формул для решения данной задачи.

Также в 1966 г. Цуканов Н.А. в своей работе [159] посвященной исследованиям разработки методики расчета температурного режима насыпей на примере суглинистой насыпи в г. Сковородино Амурской области отмечает важный факт - «температурный режим насыпей, сооружаемых в южных районах распространения многолетнемерзлых грунтов, отличается неустойчивостью и реагированием на любые изменения внешних условий теплообмена». Согласно исследованию автора вычисление таких важных параметров как глубина залегания верхней границы мерзлоты, вопрос температурного режима грунтов и его прогноз, должен рассматриваться отдельно для каждого отдельно взятого

случая, ввиду большого количества факторов, которые могут оказывать критическое влияние в той или иной ситуации.

В книге [78] авторы, рассматривая различные мерзлотные физико-геологические процессы и явления, отмечают, что возникновение небольших водоемов возможно на одной из стадий развития термокарста. Авторы пишут, что с увеличением глубины водоема увеличивается его отепляющее влияние на донные отложения.

Вопрос влияния обводнения на температурный режим мерзлых грунтов по-прежнему остается не до конца освещенным, однако широкое распространение получают работы, посвященные практическому аспекту - а именно организации водоотведения. В период 70-80-х гг., наблюдается тенденция анализа примененных ранее проектных, конструктивных и технологических решений при строительстве сооружений на вечной мерзлоте. Многие конструктивные решения подвергаются критике, выходит много работ, посвященных вопросам прогнозирования температурного режима мерзлых грунтов основания, а также попыткам разработать математические методы анализа влияния как можно большего количества факторов на параметры мерзлотных процессов.

Организованный в это время Комитет по земляному полотну Научно-технических Советов МПС и Минтранссстроя, который возглавил Шахунянц Г.М., призванный осуществлять функции контроля качества возводимых сооружений, внес весомый вклад в проведение мероприятий, препятствующих деформациям и обеспечивающих устойчивость земляного полотна объектов Байкало-Амурской магистрали. Многолетние наблюдения за построенными сооружениями показали, что «практически все деформации насыпей, появившиеся в послепостроечный период, прямо или косвенно были обусловлены действием застоя или фильтрации поверхностных вод» [109]. Сравнительный анализ деформаций и осадок насыпей с наличием водоотвода и необеспеченным водоотводом показывают различие контролируемых параметров в 2 раза.

При проектировании корректирующих мероприятий проблемных участков сооружений необходимо иметь температурный прогноз состояния мерзлых грунтов на годы вперед. Неглубокие водоемы природного происхождения образуются на определенных стадиях термокарста, как описано в работах [110], [148], [161], [162], в остальных случаях - при естественном понижении рельефа. К такому же типу водоемов, в контексте их влияния на мерзлые грунты основания, можно отнести и заболоченные участки, где поверхностные слои воды чередуются с кочкарником органоминерального происхождения. Описание подобных участков встречается в работах [110], [116], [148.]. В этих же работах натурными наблюдениями за процессом развития карстовых озер установлено, что на его ранних стадиях влияние мелких озер носит отепляющий характер, что определяет прогрессирующее оттаивание их дна. Для заболоченных участков [110], [148] авторы отмечают, напротив, охлаждающее влияние на подстилающие мерзлые грунты. Однако, стоит заметить, что в данных публикациях данное влияние устанавливается в контексте сравнения не с изначальным состоянием рассматриваемого участка, а с сухими участками иной литологии у Кудрявцева В.А., или с участками, отличающимися качеством напочвенного покрова у Фельдмана Г.М. В работе [78] также рассматривается влияние водоема на формирование температурного режима подстилающей толщи. Авторами отмечается возможность как отепляющего, так и охлаждающего действия. Более детально данные публикации рассмотрены в главе 2.

Большое влияние на исследование вопроса имела публикация [44] излагающая основные принципы формирования и действия водно-теплового режима земляного полотна и дорожных одежд. В учебнике обобщен существующий опыт, рассматривается физика процессов, приведен обзор современных технических решений. В этом же 1971 г. публикуются также [125] и [126] описывающие важные практические аспекты данного вопроса.

Красильщиков И.М., Елизаров Л.В., в своем учебном пособии [93], в 1986 г., в главе «проектирование водоотвода», отмечают что сооружения, которые

обеспечивают отвод поверхностных и грунтовых вод от дороги, оказывают значительное влияние на устойчивость и прочность земляного полотна и дорожной одежды. Однако авторы учебника ставили целью именно обучение проектированию, в связи с чем негативные процессы от обводнения освещены мало.

Давыдов В.А., Э.Д. Бондарева в своем учебном пособии [82] уделяют большое внимание на конструкции уклонов и вопросу отведения поверхностных вод от сооружения насыпи.

Большой анализ опыта строительства объектов Байкало-Амурской магистрали, а в частности, эффективности водоотводных устройств был проведен в работе [86]. Исследование затронуло все применяемые в период застройки конструкции водоотводов, примененные в сложных геокриологических условиях, объектом работы были не только конструкции водоотводных устройств, но и технологический процесс их возведения, отслеживание динамики стабилизации геокриологических процессов земляного полотна. Также коллектив авторов разработал свои предложения по усовершенствованию описанных конструктивных решений и технологии их возведения.

Проблематика конструкций водоотводов описана также в результатах мониторинга земляного полотна железных дорог Байкало-Амурской магистрали, выполненных в разные годы МИИТ, ТМС, ВНИИЖТ, ЦНИИС и ХабИИЖТ. Результатом стал документ [143], констатирующий что большинство мероприятий по отводу поверхностных вод от конструкций земляного полотна было недостаточным для обеспечения устойчивости сооружений. В дальнейшем эксплуатация описанных участков вызвала большое количество проблем.

В наше время также большое количество ученых исследуют проблематику влияния обводнения и отвода поверхностных вод от конструкций дорог. С.Н. Юсупов в своей диссертационной работе [163] отмечает, что при недостатках проектирования и возведения сооружений, в некоторых может наблюдаться подтопление близлежащих к насыпи территорий, что сказывается на

формировании температурного режима мерзлого основания. Автор акцентирует внимание на том, что «поверхностная вода оказывает крайне негативное влияние на устойчивость земляного полотна в районах вечной мерзлоты...».

Невмержицкая Л.И. в своей диссертационной работе [109] пишет, что по результатам натурных обследований железнодорожной линии Обская -Бованенково одной из главных причин деформаций земляного полотна и водопропускных труб является подтопление. Автор отмечает, что поверхностные воды и грунтовые воды, являются одним из самых главных вопросов в настоящее время, в контексте влияния на температурный режим мерзлого основания.

В статье [121] авторы пишут, что при нарушении естественных стоков воды при постройке нового сооружения, можно наблюдать подтопление территорий близлежащих к насыпи. По результатам исследований для пунктов Салехард, Харасавэй, Бомнак, Тында и Верхоянск авторы заключают: «температура грунта на глубине нулевых амплитуд изменяется, и грунт в зависимости от поднятия уровня воды из мерзлого состояние переходит в талое состояние». Авторы обращают внимание, что такие подтопления должны обязательно учитываться при прогнозировании температурного режима мерзлого основания линейных сооружений, либо должны приниматься меры по ликвидации подтоплений.

В статье [83] Исаков В.А. анализируя устойчивость основания железной дороги «Улак - Эльга» на участке 125 - 149 км исходя из опыта натурных наблюдений за линейными объектами в криолитозоне заключает, что если «у объекта существует насыпь или обваловка, то один ее борт практически всегда подтоплен». Таким образом автор обращает внимание на повсеместное распространение проблемы подтопления линейных сооружений. В этой же статье автор отмечает, что роль фактора обводнения «сложно переоценить». По данной же железной дороге автор отмечает увеличения температуры грунтов насыпи из-за подтопления водоемами глубиной от 0,6 до 1 м (незначительными

для данного региона) непосредственно у подошвы откосов на участке 0-54 км уже в другом своем докладе [41].

Коллектив авторов [140] в своем докладе о рисках газодобывающей отрасли республики Саха (Якутия) в описании основных факторов риска аварий выделяют сложные природно-климатически условия эксплуатации, в частности подтопление. Авторы отмечают важность и актуальность тематики исследования рисков и аварийности, ввиду чего вопрос подтопления также является актуальным.

В другой своей статье Исаков В.А. [84] говорит о широком развитии подтопления и деформаций откосов на участках дорог в Норильском промышленном районе (недалеко от г. Дудинка) и в Пур-Тазовском междуречье (пос. Тазовский). Анализируя сравнение результатов численного моделирования с данными натурных наблюдений, характеризует избыточное подтопление территории как опасный криогенный процесс. В выводах к статье автор говорит о необходимости разработки методики учета техногенного подтопления дорожной насыпи.

В статье [85] авторы, анализируя проблематику железной и автомобильной дороги «Норильск - Талнах», в разделе с предложениями по борьбе с критическими деформациями отмечают, что многие деформации вызваны развитием процессов подтопления, термокарста, термоэрозии и термоабразии.

В докладе [17], автор приводит результаты мониторинга автодороги «Южно-Русское - Береговое» (Пур-Тазовское междуречье). Автор отмечает широкое распространение участков подтопления различной длины (от 10-20 метров, до нескольких сотен метров). В другом своем докладе [75] касающегося мониторинга инфраструктуры месторождений автор вновь отмечает наиболее активными и опасными техногенными процессами - эрозию и подтопление автомобильной дороги.

Коллектив авторов в своей статье [81] рассматривая территорию Пур-Тазовского междуречья, в частности анализируя данные инвентаризации Южно-

Русского месторождения газа и дорожной сети месторождения - Уренгой, отмечают возникновение подтоплений, образующихся в течении двух лет с момента -завершения этапа строительства дорог. Авторы также отмечают, что подтопления характерны для всех участков автодорог, вне зависимости от их дренированности и расчлененности рельефа. Частота возникновения участков подтопления - примерно 1 участок на 2 км дороги.

Н.В. Лашина, В.В Лашин, А.В.Савельев в своем докладе [108] о геотехническом мониторинге и инженерной защите перехода газопровода через Байдарацкую губу отмечают подтопление, как фактор, негативно влияющий на основание магистрального газопровода.

В докладе [43] анализируя автомобильную дорогу «Норильск - Талнах» также акцентирует внимание на подтоплении, указывая что водотоки могут формировать локальные зоны подтопления, которые взывают оттаивание и просадки грунтов оснований и площадки насыпи. В докладе описаны все негативно возможные эффекты от подтопления, возникающие как из-за недостатков проектирования и строительства, так и из-за естественных природных условий региона, на различных дорогах и участках автодорог. Автор отмечает, что подтопление опасно также и для безопасности движения, поскольку вызывают резкие изменения конфигурации дорожного полотна на коротких отрезках и интенсивно деформируют само полотно.

Воронцов В.В., Краев А.Н., М.Е. Игошин в работах [45], [47], посвященных мониторингу автомобильной дороги «Сургут - Салехард, участок Новый Уренгой - Надым 1 пусковой комплекс: п.Пангоды (км 870) п. Правохеттинский (км 936)» отмечают «критические циклические деформации», а именно проседание дорожной одежды с образованием провалов, появление трещин, оползневые образования отсыпки дороги. Авторы описывают, что в районе трассы развиты опасные геологические и геокриологические процессы, в частности обращая внимание читателя на заболачивание и заозёривание территории. Коллектив авторов обращает внимание на длительностоящие

поверхностные воды у одного из откосов насыпи как на дополнительный фактор, усугубляющий деструктивные для конструкции дороги процессы.

Мельников А.Е. в своей диссертационной работе [103] по результатам полевых исследований отмечает, что большая часть искусственных сооружений рассматриваемой железной дороги работает в сложных гидрологических условиях подпора рек. Автор иллюстрирует скопления воды в основаниях насыпи совместно с начинающимися деформациями. Работа автора посвящена криогенному выветриванию, все же автор отмечает влияние скапливающихся водоемов в формировании условий, влекущих за собой деформации.

Клочков Я.В. в своей диссертационной работе [90] пишет, что влияние поверхностных вод на тепловой режим сооружений зачастую бывает недооценено, отмечая в первую очередь процесс фильтрации при возведении сооружений по первому принципу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Земеров Илья Владимирович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Alaska Department of Transportation and Public Facilities, 2003. Plans for UAF/New Geist Road Access (STP-MGE-MGS-0002(90)/60395. Fairbanks,Alaska: State of Alaska (DOT&PF).

2. Andersland, O. B. & Anderson, D. M., 1978. Geotechnical Engineering for Cold Regions. New York: McGraw-Hill.

3. Andersland, O. B. &Ladanyi, B., 1994. An Introduction to Frozen Ground Engineering. 1st ed. London: Chapman & Hall, Inc.

4. Beaulac I, Doré G, Shur Y, Allard M. 2004. Permafrost thawing impacts on road and airfields: problem assessment and review of possible solutions. In Proceedings of the Cold Regions Engineering & Construction Conference, Edmonton, Alberta, Canada, Smith DW, Lendzion C, Sego DC (eds). University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada: Construction Research Institute of Canada: Ottawa, Ontario, Canada; 760-780.

5. Black P.F., Permafrost. A. Review. Bull. Geol. Society of America. Vol. 65, No. 9, 1954.

6. Brown J., Ferrians O.J., Heginbottom J.A., and Melnikov E.S., 1997. Circum-ArcticMapofPermafrostandGroundIceConditions, Circum-PacificMapSeries.

7. Connor B, Goering J, Kanevskiy M, Trochim E 2020. Roads and airfields constructed on permafrost. University of Alaska Fairbanks Institute of Northern Engineering; 153 p.

8. Dore, G. a. Z. H. K., 2009. Cold Regions Pavement Engineering. 1st edition ed. Reston, Virginia: ASCE Press.

9. Debolskiy M. V., Nicolsky D. J., R. Hock R., and Romanovsky V. E. Modeling Present and Future Permafrost Distribution at the Seward Peninsula, Alaska // Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 10.1029/2019JF005355.

10.Esch, D. C., 1986. Insulation Performance Beneath Roads and Airfields in Alaska, Fairbanks, Alaska: Alaska Department of Transportation and Public Facilities.

11.Frost, G.V., Christopherson, T., Jorgenson, M.T., Liljedahl, A.K., Macander, M.J., Walker, D.A., and Wells, A.F. 2018. Regional patterns and asynchronous onset of ice-wedge degradation since the mid-20th century in Arctic Alaska. Remote Sensing, 10, 1312.

12.Farouki, O. T., 1981. Thermal Properties of Soils, Hannover, NH: Cold Regions Research & Engineering Laboratory.

13.Gorelik J. B. Physical and mechanical processes in cryogenic formations associated with temperature change / J. B. Gorelik // Proceedings of the 10th International Conference on Permafrost. Salechard, 2012. Vol. 2. Pp. 111-115.

14.Gorelik J. B. The mechanism of ice formation in connection with deformation of freezing layer / J. B. Gorelik // Proceedings of the 9th International Conference on Permafrost. Fairbanks, 2008. Pp. 535-540.

15.Jorgenson, T., Kanevskiy, M., Shur, Y., Osterkamp, T., Fortier, D., Cater, T., Miller, P. 2012. Thermokarst lake and shore fen development in boreal Alaska. In: Proceedings of the Tenth International Conference on Permafrost, June 2529, 2012, Salekhard, Russia. The Northern Publisher, Salekhard, Russia. Vol. 1: International contributions. Hinkel, K.M. (ed.): 179-184.

16.Zarling, J. P. B. A. W., 1986. Thaw Stabilization of Roadway Embankments Constructed over Permafrost, Fairbanks, Alaska: Institute of Northern Engineering.

17.А.А.Губарьков Исследования экзогенных геологических и геокриологических процессов на автодороге Южно-Русское -БереговоеДесятая междунарожная конференция по мерзлотоведению TICOP. Ресурсы и риски регионов с вечной мерзлотой в меняющемся мире. Том 3. 2012.

18.Амиров Х.Х., Иванов М.И. Универсальный метод моделирования теплопередачи с применением ЭВМУ/Строительство и архитектура. - 1973. -№9. - с. 254-259.

19.Андриянов А.И. Железная дорога на "вечной" мерзлоте. У/ Материалы международной научно - практической конференции по инженерному

мерзлотоведению. ООО НПО "Фундаментстройаркос", Тюмень, 2011, с. 77 - 79.

20.Ароманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1964. - 288 с.

21.Арэ Ф. Э. Тепловой режим мелких озер таежной зоны Восточной Сибири (на примере Центральной Якутии) / Ф. Э. Арэ // Озера криолитозоны Сибири. Новосибирск: Наука, 1974. С. 98-116.

22.Ашпиз Е.С. Мониторинг эксплуатируемого земляного полотна. Теоретические основы и практические решения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. М., МИИТ. 2002.

23.Ашпиз, Е. С. Проектирование земляного полотна железных дорог в зоне многолетнемерзлых грунтов / Е. С. Ашпиз // Наукаитранспорт. Транспортное строительство. - 2012. - №4. - С. 18-21.

24.Ашпиз Е.С., Хрусталев Л.Н., Емельянова Л.В., Ведерникова М.А. Использование синтетических теплоизоляторов для сохранения мерзлотных условий в основании железнодорожной насыпи // Криосфера Земли, т. XII, № 2, 2008, с. 84-89.

25.Ашпиз Е.С., Хрусталев Л.Н. Предупреждение оттаивания мерзлоты в основании насыпей // Дороги, № 25, 2013, с. 32-34.

26.Ахметова В.Н., Балябина А.А., Березиков С.А., Бутусов О.Б., Голиченко О.Г., Горячевская Е.С., Жаров В.С., Жужгина И.А., Кантюков Р.А., Кантюков Р.Р., Козлов А.А., Мешалкин В.П., Мозговая А.С., Седунова Р.Т., Цукерман В.А. Научные основы модернизации промышленности Севера и Арктики России. Апатиты: Институт экономических проблем им. Г.П. Лузина Кольского научного центра РАН, 2018. 220 с. DOI: 10.25702/KSC.978.5.91137.377.1.

27.Бажутова Е.А., Биев А.А., Емельянова Е.Е., Самарина В.П., Серова В.А., Серова Н.А., Скуфьина Т.П. Социально-экономическое развитие СевероАрктических территорий России: коллективная монография. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2019. 119 с. DOI: 10.25702/KSC.978.5.91137.408.2.

28.Быков Н.И., Каптерев П.Н. Вечная мерзлота и строительство на ней. - М.: Трансжелдориздат, 1940. - 372 с.

29.Баренблатт Г. И. О некоторых приближенных методах в теории одномерной неустановившейся фильтрации жидкости при упругом режиме / Г. И. Баренблатт // Известия АН СССР. Отд. техн. наук. 1954. № 9. С. 35-49.

30.Баланин В.В., Бородин Б.С., Мелконян Н. Использование тепла глубинных вод водоемов. -М.: «Транспорт», 1964.

31.Балобаев В.Т. Влияние поверхностного слоя на тепловой режим и глубину протаивания мерзлых горных пород / Тепловые процессы в мерзлых горных породах, М., Наука, 1964, с. 7-38.

32.Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии, Новосибирск, Наука, 1991, 193 с.

33.Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. - М.: Высшая школа, 1982. Т. 1. - 327 с. Т. 2. - 304 с.

34.Богданов И.С. Инженерная защита территорий зданий и сооружений в условиях криолитозоны / И.С. Богданов // Фундаменты. 2022. .№1. С.14-15.

35. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - М.: Высшая школа, 1970.375 с.

36.Босиков И. П. Текстуры водных отложений как показатель водности термокарстовых озер / И. П. Босиков, В. А. Соколова // Озера криолитозоны Сибири. Новосибирск: Наука, 1974. С. 33-39.

37.Будыко М.И. Изменения климата. Л., Гидрометеоиздат, 1974, 280 с.

38.Ваничев А.П. Приближенный метод решения задач теплопроводности при переменных константах/Известия АН СССР. ОТНШ. - 1946. - №12. - С. 17674-1774.

39.Васильев А.А., Гравис А.Г., А.А. Губарьков. А.А. и др. Деградация мерзлоты: Результаты многолетнего геокриологического мониторинга в Западном секторе Российской Арктики // Криосфера Земли, 2020, т. XXIV, № 2, с. 15-30. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2020-2(15-30).

40.В.В. Воронцов, Ал.Н.Краев, М.Е. Игошин // Научно-технический вестник Поволжья. - 2014.-№2-С.119-123.

41.В.А.Исаков, М.С.Наумов, Ф.С,Телков. Результаты обследования грунтов основания железной дороги Улак - Эльга на участке 0-54 км; Материалы международной научно-практической конференции по инженерному мерзлотоведени, посвященной ХХ-летию ООО НПО "Фундаментстройаркос».

42.Васильев А.А., Дроздов Д.С. Москаленко Н.Г. Динамика температуры многолетнемерзлых пород Западной Сибири в связи с изменением климата // Криосфера Земли, 2008, т. XII, № 2, с. 10-18.

43.В.Исаков Основные типы и причины развития деформаций на автомобильных и железных дорогах в Норильском промышленном районе // Десятая междунарожная конференция по мерзлотоведению Т1СОР. Ресурсы и риски регионов с вечной мерзлотой в меняющемся мире. Том 3. 2012 г.

44.Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд. Под редакцие профессоров И.А.Золоторя, Н.А.Пузакова, В.М.Сиденко/Н.А.Пузаков, И.А.Золотарь, В.М.Сиденко, А.Я.Тулаев и др.

- М.:Транспорт, 1971. - 414с.

45.Воронцов В.В. Расчетное обоснование конструктивного решения по укреплению основания и насыпи земляного полотна существующей автомобильной дороги на территории ЯНАО /

46.Волков С.А. Численное решение двухфазной задачи Стефана//Вычислительные методы и программирование. Тр. МГУ. Вып. 6.

- М.: МГУ, 1967.-С. 214-230.

47.Воронцов В. В. Стабилизация критических деформаций земляного полотна автомобильной дороги в криолитозоне / В. В. Воронцов, А. Н. Краев, М. Е. Игошин // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2014. № 6 (40). С. 67-72.

48.ВСН 61-61. Технические указания по изысканиям, проектированию и постройке железных дорог в районах вечной мерзлоты. - М.: 1962.

49.ВСН 84-89 Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты - М.: Минтрансстрой, 1989. - 131 с.

50.Гаврилова М.К., Попов П.П. Микроклимат озер центральной Якутии / Озера криолитозоны Сибири, Новосибирск, Наука, 1974, с. 67-82.

51.Гаврилова М. К. Радиационный баланс озер Центральной Якутии / М. К. Гаврилова, А. Н. Степанов // Озера криолитозоны Сибири. Новосибирск: Наука, 1974. С. 83-88.

52.Гавриш Ю.Е. Теплофизика строительных процессов в условиях вечномерзлых грунтов. - JL: Стройиздат, 1983. - 96 с.

53.Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. — Л.: Стройиздат, 1984. - 154 с.

54.Гребенец В. И. Деформации автомобильных и железных дорог на участке Норильск — Талнах и методы борьбы с ними / В. И. Гребенец, В. А. Исаков // Криосфера Земли. 2016. Том XX. № 2. С. 69-77.

55.Гарагуля Л.С. Применение математических методов в геокриологии. Учебно-методическое пособие. -М.: МГУ, 1987. - 168 с.

56.Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И. Экологическая роль толщ многолетнемерзлых пород. Журнал «Геокриология, инженерная геология, гидрология, геокриология», № 3, 2002.

57.Гераськин H.H. Численный метод решения задачи промерзания-оттаивания однородного грунта//Труды координационного совета по гидротехнике. Вып. 117. - Л.: 1977. - С. 64-66.

58.Головко М.Д. Обзор современных математических моделей промерзающих влажных грунтов/Гермодинамические аспекты механики мерзлых грунтов. -М.: Наука, 1988. - С. 30-И5.

59.Гонтковская В.Т., Прибыткова К.В., Шкадинский К.Г. Численные методы решения некоторых задач по тепло- и массообмену//Тепло- и массоперенос. - Минск: Наука и техника, 1968. Т. 8. - С. 373- 383.

60.Горелик Я.Б., Земеров И.В. Влияние поверхностного обводнения на температурный режим мерзлых грунтов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2020, Том 6, № 1 (21), с. 10-40. БО1: 10.21684/24117978-2020-6-1-10-40.

61.Горелик Я.Б., Земеров И.В. Полуэмпирический метод прогноза термического отклика многолетнемерзлых грунтов на потепление климата // Сборник докладов Шестой конференции геокриологов России "Мониторинг криолитозоны", М., МГУ, 14 - 17июня, 2022, стр. 529 - 537.

62.Горелик Я.Б., Земеров И.В. Способ защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения // Патент РФ № 2753329, Зарегистрирован 13.08.2021.

63.Горелик Я.Б., Земеров И.В., Хабитов А.Х. Влияние обводнения на температурный режим мерзлого основания дорожного полотна // Сборник докладов Шестой конференции геокриологов России "Мониторинг криолитозоны", М., МГУ, 14 - 17июня, 2022, стр. 589 - 595

64.Горелик Я.Б., Каверина Т.В. Теплоизоляция скважин в северных районах // Нефтепромысловое строительство, № 7, Москва, 1983.

65.Горелик Я.Б., Колунин В.С. Бесструктурное описание процессов тепломассопереноса и деформирования мерзлых грунтов // Криосфера Земли, 2000, № 4.

66.Горелик Я.Б., Колунин В.С., Пичугин О. Н. Сравнительный анализ математических моделей образования криотекстур // Итоги фундаментальных исследований криосферы Земли в Арктике и Субарктике. Новосибирск, Наука, 1997.

67.Горелик Я.Б., Колунин В.С., Решетников А.К. Простейшие физические модели криогенных явлений // Криосфера Земли, 1997, № 3.

68.Горелик Я.Б., Колунин В.С. Физика и моделирование криогенных процессов в литосфере // Новосибирск, Наука, 2002, 317 с.

69.Горелик Я. Б. Корректность постановки и решения задач по прогнозу динамики температурных полей в основании сооружений на многолетнемерзлых грунтах / Я. Б. Горелик, Д. С. Паздерин // Криосфера Земли. 2017. Том XXI. № 3. С. 49-59.

70.Горелик Я. Б. Обобщенная теоретическая модель для расчета льдонакопления и деформаций при промерзании грунтов / Я. Б. Горелик // Криосфера Земли. 2011. Том XV. № 4. С. 46-51.

71.Горелик Я.Б. Расчет температурного поля грунта вокруг жидкостной термосваи // Проблемы нефти и газа Тюмени, № 46, Тюмень, 1980.

72.Горелик Я.Б., Романюк С.Н., Хабитов А.Х. Учет совместного теплового действия скважин в кусте при расчете параметров области протаивания мерзлых грунтов // Криосфера Земли, 2019, т. XXIII, № 2, с. 79-87. БОГ 10.21782/К71560-7496-2019-2 (79-87.

73.Горелик Я.Б., Хабитов А.Х., Земеров И.В. Эффективность поверхностного охлаждения мерзлых оснований с применением агрегата принудительной циркуляции хладагента // Криосфера Земли, 2021, Т. XXV, № 4, с. 36-46.

74.Горелик Я. Б. Физико-механические аспекты процессов фазовых превращений в мерзлых и промерзающих грунтах / Я. Б. Горелик // Материалы 4-й конференции геокриологов России (7-9 июня 2011 г.). М.: Московский государственный университет, 2011. С. 42-49. Горелик Я.Б., Хабитов А.Х. Эффективность поверхностного способа охлаждения грунтов в связи с механизмом формирования температурной сдвижки // Криосфера Земли, 2021, Т. XXV, № 2, стр.24-39. БО1: 10.15372/К720210203.

75.Губарьков А.А. Геокриологические условия месторождений им. Р.Требса, им. А. Титова (побережье Баренцева моря и Большеземельская тундра. // Арктика, Субарктика: мозаичность, контрастность, вариативность криосферы: Труды международной конференции / под ред. В. П.

Мельникова и Д. С. Дроздова. - Тюмень : Изд-во Эпоха. - 2015. - с. 200200.

76.Демин А. И. Тепловой режим донных отложений на мелководье Арктических морей / А. И. Демин // Сезонное протаивание и промерзание грунтов на территории Северо-Востока СССР. М.: Наука, 1966. С. 40-46.

77.Дмитриев Ю.В. О положении вечной мерзлоты под малыми водотоками//Материалы VIII Международного совещания по геокриологии. Вып. 2. -Якутск: 1966.

78.Достовалов Б. Н. Общее мерзлотоведение / Б. Н. Достовалов, В. А. Кудрявцев. М.: Московский государственный университет, 1967. 403 с.

79.Дыдышко П. И. Деформации земляного полотна железнодорожного пути и их устранение в условиях вечной мерзлоты / П. И. Дыдышко // Криосфера Земли. 2017. Том XXI. № 4. С. 43-57.

80.Евдокимов-Рокотовский М.И. Постройка и эксплуатация инженерных сооружений на вечной мерзлоте. - Томск: 1931. - 294 с.

81.Е.В. Миляева, И.Д. Махатков, Ю.В. Ермолов, С.Н. Кирпотин Развитие подтоплений вдоль насыпных дорог в условиях лесотундры Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета, 2012, №365. С. 206-211.

82. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах: Учеб.пособие/В.А.Давыдов, С.Д.Бондарева:Под ред. В.А.Давыдова; ОмПИ. - Омск, 1989. - 80с.

83.Исаков В.А. Анализ природно-техногенных геокриологических факторов, влияющих на устойчивость основания железной дороги «Улак - Эльга» на участке 125 - 149 км. / Инженерные изыскания в строительстве (Материалы седьмой научно-практической конференции молодых специалистов) - М.: ОАО «ПНИИИС», 2011 г. с. 144 - 150.

84.Исаков В.А. Основные типы и причины развития деформаций автомобильных и железных дорог в Норильском промышленном районе. //Материалы Десятой Международной конференции по мерзлотоведению

(Т1СОР): Ресурсы и риски регионов с вечной мерзлотой в меняющемся мире. Том 3: Статьи на русском языке./Под ред. В.П. Мельникова. -Тюмень, Россия: Печатник, 2012. с 207 - 211.

85.Исаков В.А., Телков Ф.С. Геокриологический мониторинг на объектах дорожной сети в криолитозоне России / / Инженерные изыскания в строительстве: Мат-лы IX науч.-практ. конф. молодых специалистов. М.:ОАО «ПНИИС», 2013. С.191-197.

86. Исследование эффективности работы водоотводных устройств на участках со сложными мерзлотно-грунтовыми условиями для совершенствования их конструкций: Отчет о НИР/ТМС. - Тында, 1991.

87.Каменский Р.М. Что мы знаем о вечной мерзлоте// Вестник российской академии наук, 2007, том 77, М2, с.164-168.

88.Каптерев П.Н. Температурный режим верхнего Приамурья. - М.:1946.

89.Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. М.: Наука, 1964. 487 с.

90.Клочков Я.В. Совершенствование методики расчета и регулирования температурного режима обводненных грунтовых оснований. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, ФГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный университет», Хабаровск, 2015.

91. Кондратьев С. В. Деформации Забайкальской части федеральной автомобильной дороги «Амур» Чита — Хабаровск на участках льдистых многолетнемерзлых грунтов: автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук / С. В. Кондратьев. Иркутск, 2016. 22 с.

92.Клочков Я.В. Совершенствование методики расчета и регулирования температурного режима обводненных грунтовых оснований. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, ФГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный университет», Хабаровск, 2015.

93. Красильщиков И.М., Елизаров Л.В. Проектирование автомобильных дорог: Учебное пособие для техникумов. - М.: Транспорт, 1986. - 215 с.

94.Концепция социально - экономического развития Ямало-Ненецкого автономного округа во взаимодействии с энергетической стратегией России/ Сост. ОАО «СибНАЦ», 2001.

95.Костенко П.Н. Вопросы проектирования и строительства железнодорожных линий в районах вечной мерзлоты. - М.: Трансжелдориздат, 1938. - 40 с.

96.Кудрявцев В.А. Динамика вечной мерзлоты в бассейне среднего течения р. Селемджи и связанные с нею условия строительства в этом рай-оне//Труды комитета по вечной мерзлоте. - М.: Академия наук СССР, 1939. Т. 8.

97.Литовко А.В. Геокриологические условия пород "ледового комплекса" и их воздействие на ж/д АЯМ "Беркакит- Томмот- Якутск" // Материалы международной научно - практической конференции по инженерному мерзлотоведению. ООО НПО "Фундаментстройаркос", Тюмень, 2011, с. 386 - 390

98. Лыков A.B. Теория теплопроводности. - М.: Гос. изд. техн. теор. лит., 1952. -392 с.

99. Лыков А. В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах / А. В. Лыков. М.; Л.: Гостехиздат, 1954. 296 с.

100. Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. - Н.: Наука, 1985.- 168 с.

101. Малкова Г.В. Актуализация геокриологической карты России масштаба 1:2 500 000 // Отчет ИКЗ ТюмНЦ СО РАН по Программе Фундаментальных исследований IX.135.2, проект АААА-А17-117051850060-0, Блок 1, Тюмень, 2020, с. 8-159.], [Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск, ГЕО, 2008, 227 с.

102. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. - М.: Энергия, 1973.-320 с.

103. Мельников А.Е. Влияние криогенного выветривания на развитие деформаций железной насыпи (на примере участка Томмот-Кердем

Амуро-Якутской магистрали). Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого - минералогических наук, Нерюнги -2015 г.

104. Морозов Е.С. Экономическая стратегия России на период до 2020 года // Энергетика Тюменского региона. №4. 2001. С.272.

105. Монин А.С. История Земли. Л., Наука, 1977, 225 с.

106. Москаленко Н.Г. Изменение температуры пород и растительности под влиянием меняющегося климата и техногенеза // Криосфера Земли, 2009, т. XIII, № 4, с. 18-23.

107. Мухин Н.И. Особенности возникновения и развития термокарстовых озер на территории Яно-Индигирской низменности / Озера криолитозоны Сибири, Новосибирск, Наука, 1974, с. 18-26.

108. Н.В. Лашина, В.В Лашин, А.В.Савельев. Геотехнический мониторинг и инженерная защита от опасных геологических процессов берегового участка перехода газопровода через Байдарацкую губу //Арктика, Субарктика: мозаичность, контрастность, вариативность криосферы: Труды международной конференции / под ред. В. П. Мельникова и Д. С. Дроздова. - Тюмень : Изд-во Эпоха. - 2015. - с. 200200.

109. Невмержицкая Л.И. Методика учета теплового влияния поверхностных и грунтовых вод при проектировании транспортных сооружений на вечной мерзлоте. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технический наук, Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ОАО ЦНИИС), 2005.

110. Общее мерзлотоведение / под ред. В. А. Кудрявцева. М.: Изд-во Московского государственного университета, 1978. 464 с.

111. Основные направления социально-экономического развития Российской Федерации на долгосрочную перспективу/Под ред. Грефа. Мин-во экон. развития и торговли. 2001.

112. Основы геокриологии (мерзлотоведения) : в 2 ч. / П. Ф. Швецов, А. А. Мейсте, Н. И. Салтыков [и др.]. - М. : Изд-во АН СССР, 1959. - Ч. I. -460 с.; - Ч. II. - 367 с.

113. Основы геокриологии: учебное пособие / А. Д. Маслов, Г. Г. Осадчая, Н. В. Тумель, Н. А. Шполянская. - Ухта : Институт управления, информации и бизнеса, 2005. - 176 с.о.

114. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях / под ред. В.А. Кудрявцева, Изд-во МГУ, 1974, 432 с.

115. Остапенко, В. Арктический вектор развития России / В. Остапенко // Морской сборник. - 2012. - № 6. - С.32.

116. Павлов А. В. Мониторинг криолитзоны / А. В. Павлов. Новосибирск: ГЕО, 2008. 230 с.

117. Павлов А.В., Перльштейн Г.З., Типенко Г.С. Актуальные аспекты моделирования состояния криолитозоны в условиях меняющегося климата // Криосфера Земли, 2010, т. XIV, № 1, с. 3-12.

118. Павлов А.Р., Пермяков П.П. Математическая модель и алгоритмы расчета на ЭВМ тепло- и массопереноса при промерзании грунта//ИФЖ. -1983. Т. 44. - №2.-С. 314-316.

119. Пассек В.В., Герасимова Е.И. Расчет температурных полей в грунтах вечномерзлых оснований гидротехнических сооружений с учетом переноса тепла фильтрующей водой. Госфонд алгоритмов и программ. П 001772//Алгоритмы и программы. - 1976. - № 2.

120. Пассек В.В. Инженерный метод расчета на ЭВМ процессов тепло- и массообмена//Научно-технической конференции "Повышение эффективности и качества транспортного строительства на БАМе, а также в других районах Сибири и Дальнего Востока". -М.: ЦНИИС, 1979. - С. 271.

121. Пассек В.В., Юсупов С.Н., Невмержицкая Л.И. Изменение температурного режима вечномерзлых грунтов при подтоплении территории, расположенной рядом с земляным полотном.// Материалы третьей конференции геокриологов России. МГУ им. М.В. Ломоносова, 1-

3 июня 2005 г. Т.4. часть 8. Инженерная геокриология - М.: Изд-во МГУ, 2005 - С. 209-214.

122. Порхаев В.Г. Тепловое взаимодействие зданий и сооружений с мерзлыми грунтами. М., Наука, 1970, 208с.

123. Половинкин В. Н., Фомичев А. Б., Таратонов Ю. Н. Русский Север

— прошлое, настоящее, будущее. — СПб.: Сев. верфь, 2012. — 212 с.

124. Половинкин В. Н., Фомичев А. Б. Русский Север. — СПб.: АИР, 2013.

— 343 с.

125. Порицкий Р.З. Методы регулирования водно-теплового режима земляного полотна автомобильных дорог. Минск, 1971г.

126. Порицкий Р.З., Корюков В.П. Организация наблюдений за водно-тепловым режимом автомобильных дорог в Полесье/Сб. «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и мостов», Минск, 1971.

127. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача, М., УРСС, 2003, 784 с.

128. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2019611312 Российская федерация. Егов13В/Гордийчук Владимир Владимирович.; заявитель и правообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр «Симмэйкерс» (ООО «НТЦ «Симмэйкерс») - №2018664955; заявл. 06.12.2018; опубл. 24.01.2019

— 1 с.

129. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2016614404 Российская Федерация. регоб! / Песоцкий Д. Г.; заявитель и правообладатель Песоцкий Д. Г. - № 2016611710; заявл. 02.03.2016; опубл. 20.05.2016. - 1 с.

130. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018660189 Российская Федерация. Борей 3Б/ Усачев А.А.: заявитель и правообладатель Усачев А.А. - №2018618089; заявл. 18.07.2018; опубл. 17.09.2018. - 1 с.

131. Север: наука и перспективы инновационного развития / Под ред. В.Н. Лаженцева. Сыктывкар: Изд-во Коми научного центра УрО РАН, 2006.

132. Селин В.С., Цукерман В.А., Терещенко Е.Б. Транспортная стратегия Российской Федерации по экспорту углеводородного сырья Арктики // Вестник ДВО РАН. 2007. №5.

133. Сморыгин Г.И. Теория и методы получения искусственного льда Новосибирск, Наука, 1988, 284 с.

134. СП 313.1325800.2017. Дороги автомобильные в районах вечной мерзлоты. Правила проектирования и строительства. - Введ. 06-15-2018. -М. , 2018.

135. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года».

136. в и автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты / научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 263. Часть 5 // Под ред. д-ров техн. наук А.А. Цернанта, В.В. Пассека - ОАО ЦНИИС, 2001, 194 с.

137. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР, 1927 г., XV 365с.

138. Сумгин М.И. Водоснабжение железных дорог в районах вечноймерзлоты. - М.: 1939.

139. Сумгин, М. И. Общее мерзлотоведение / М. И. Сумгин, С. П. Качурин, Н. И. Толстихин, В. Ф. Тумель. - М. ; Л. : Издво АН СССР, 1940. - 340 с.

140. Т.А.Капитонова, А.И.Левин, Г.П.Стручкова. Анализ рисков газодобывающей отрасли республики Саха (Якутия);Материалы международной научно-практической конференции по инженерному мерзлотоведени, посвященной XX-летию ООО НПО "Фундаментстройаркос».

141. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.-735 с.

142. Указание МПС и Минтрансстроя от 31.03.87 г., А-1932 У/Мо 354.

143. Указ президента российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года.

144. Украинцева Н.Г., Дроздов Д.С., Попов К.А., Гравис А.Г., Матышак Г.В. Ландшафтная индикация локальной изменчивости свойств многолетнемерзлых пород (Уренгойское месторождение, Западная Сибирь) // Криосфера Земли, 2011, т. XV, № 4, с. 37-40.

145. Файко Л. И. Использование льда и ледовых явлений в народном хозяйстве / Л. И. Файко. Красноярск: Изд-во Красноярского университета, 1986. 157 с.

146. Федеральный закон от 22.07.2005 г. № 116-ФЗ «Об особых экономических зонах в Российской Федерации».

147. Фельдман Г. М. Передвижение влаги в талых и промерзающих грунтах / Г. М. Фельдман. Новосибирск: Наука, 1988. 258 с.

148. Фельдман Г. М. Прогноз температурного режима грунтов и развития криогенных процессов / Г. М. Фельдман. Новосибирск: Наука, 1977. 102 с.

149. Фельдман Г. М. Термокарст и вечная мерзлота / Г. М. Фельдман. Новосибирск: Наука, 1984. 262 с.

150. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. М., МГУ, 1986, 327 с.

151. Хрусталев Л.Н., Емельянов Н.В., Пустовойт Г.П., Яковлев С.В. Программа расчета теплового взаимодействия инженерных сооружений с вечномерзлыми грунтами WARM. Свидетельство №940281, РосАПО, 1994.

152. Хрусталев Л.Н., Клименко В.В.,. Емельянова и др. Динамика температурного поля многолетнемерзлых пород южных районов криолитозоны при различных сценариях потепления климата // Криосфера Земли, 2008, т. XII, № 1, с. 3-11.

153. Хрусталев, Л. Н. Основы геотехники в криолитозоне: Учебник. М. / Л.Н. Хрусталев. - Москва: ИздвоМоск. унта, 2005 - 544 с.

154. Хрусталев Л.Н. Температурный режим вечномерзлых грунтов на застроенной территории. - Наука. М., 1971, 167 с.

155. Хрусталев, Л. Н. Численный метод решения задачи промерзания -оттаивания грунта / Л. Н. Хрусталев, Л. Н. Черкасова // Изв. Сибирского отд. А.Н. СССР, серия техн. наук. - 1966. - Т. 6, № 2. - С. 12-24.

156. Цернант A.A., Лобанов В.И., Большакова Н.И. Геокриологический прогноз при сооружении земляного полотна//Транспортное строительство. — 1990. - №9.-С. 79.

157. Цытович, Н.А. Механика мерзлых грунтов: учебн. пособие / Н.А. Цытович. - М.: Высшая школа, 1973. - 448 с.

158. Цытович, Н.А. Основания и фундаменты на мерзлых грунтах / Н.А. Цытович. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 168 с.

159. Цуканов Н.А. Расчет температурного режима железнодорожных насыпей и их оснований в условиях залегания многолетнемерзлых грунтов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., ЦНИИС, 1966, с. 233.

160. Чжан А.А, Ашпиз Е.С., Хрусталев Л.Н., Шестернев Д.М. Новый способ защиты мерзлых грунтов основания насыпи от оттаивания// Криосфера Земли, т. XXII, № 3, 2018, с. 67-71.

161. Шур Ю. Л. Верхний горизонт толщи мерзлых пород и термокарст / Ю. Л. Шур. Новосибирск: Наука, 1988. 213 с.], [Шур Ю. Л. Термокарст / Ю. Л. Шур. М.: Недра, 1977. 80 с.

162. Шур Ю. Л. Термокарст / Ю. Л. Шур. М.: Недра, 1977. 80 с

163. Шавлов А. В. Лед при структурных превращениях / А. В. Шавлов. Новосибирск: Наука, 1996. 188 с.

164. Юсупов С.Н.Конструктивно-технологические решения устройств водоотвода для земляного полотна железных и автомобильных дорог на вечной мерзлоте. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн.наук. М., ТТТТТТТТС 2003.