На Ямале протестируют новую технологию сохранения зимников

Ученые придумали, как повысить износостойкость и прочность сезонных дорог, улучшить сцепление колес с покрытием, а также продлить срок эксплуатации трассы весной. Экспериментальные участки на Ямале открыли в феврале, подвести итоги мониторинга собираются в мае.

Разработали технологию в одном из технических университетов Москвы. Как пояснили в пресс-службе вуза, она предполагает при строительстве зимника комбинирование водных растворов упрочняющих материалов и дисперсной антифрикционной фазы. В результате образуется регулярная структура льда: между кристаллами возникают демпфирующие прослойки - "мягкий клей", что повышает прочность матрицы. Антифрикционная добавка позволяет увеличить силу сцепления, при этом высокий коэффициент отражения должен замедлить таяние дорожного покрытия весной. Какое именно вещество является базовым в добавке, исследователи не раскрывают - они собираются коммерциализировать разработку.

Несмотря на то что весной зимники исчезают, это очень важная часть инфраструктуры Крайнего Севера

Зимник - сезонная дорога, подушка которой состоит из уплотненного грунта, снега и льда. Такие трассы строят в холодных регионах в труднодоступной местности, где много рек и болот, поэтому не имеет смысла укладывать асфальт. На Ямале каждый год отрывается три крупных региональных зимника. Путь из Коротчаево в Красноселькуп длиной 133 километра. Трасса Лабытнанги-Мужи-Азовы по территории ЯНАО тянется 314 километров, дальше до села Теги ее обслуживают уже югорские подрядчики. Наиболее сложным считается маршрут Аксарка-Салемал-Панаевск-Яр-Сале: из 168 километров большая часть пролегает через водные преграды. Сезонными дорогами пользуется население отдаленных поселков, рыбаки и охотники, сотрудники лесоохраны. Кроме того, существуют промысловые зимники, которые обустраивают недропользователи - по ним завозят технику и материалы на месторождения.

Несмотря на то что весной зимники исчезают, это настолько важная часть инфраструктуры Крайнего Севера, что в 2022 году специалисты департамента транспорта и дорожного строительства ЯНАО разработали стандарт "Проектирование, устройство и содержание зимних автодорог и ледовых переправ". В нем учли состав и интенсивность движения, требования по обеспечению безопасности, устройство снегозадерживающих траншей и т. д. Строительные работы обычно стартуют в ноябре, когда термометр стабильно опускается до отметки минус 10 градусов Цельсия. Сначала трактор нагребает слои, трамбует, потом ровняет волокушами. Участки, проложенные по рекам, специально подмораживают, чтобы увеличить толщину льда. Для удаления снежного вала после метелей используются шнекороторные снегоуборщики.

Открывают зимники в декабре и эксплуатируют до середины апреля, по грузоподъемности они не уступают обычным дорогам - выдерживают транспорт весом до 15-30 тонн. Перед открытием дороги специальная комиссия оценивает качество полотна, регулярность уборки переметов, наличие дорожных знаков и вешек. На региональных зимниках установлены девять КПП - вагончиков, в которых водители могут погреться и дождаться эвакуатора или ремонтников. Камеры считывают номера автомобилей, въезжающих на трассу - это позволяет вести учет транспортного потока и контролировать, все ли добрались до места. В сутки по зимникам проходят в среднем по 150 машин, но многое зависит от погоды: движение закрывают для всех видов транспорта при морозах ниже 40 градусов, в пургу, сильный снегопад. Во время оттепели выезжать на сезонные дороги разрешено только легковушкам массой до 3,5 тонны.

Мнение

Анатолий Шуваев, профессор, эксперт в области дорожного строительства:

- Срок эксплуатации зимника зависит от многих факторов: температуры воздуха и материала покрытия, состава и интенсивности движения, передачи нагрузки от колеса на дорогу и т. д. Укреплять снег водными химическими растворами - это что-то новое. Можно предположить, что зернистый снег (твердая фаза воды) благодаря этому превращается в монолитный прочный материал, тогда надо рассчитать, какое напряженно-деформированное состояние будет у слоя дорожной одежды, ведь динамические нагрузки от современной ходовой части фур с прицепами, автосамосвалов возросли. Второй момент: лед - особый материал, при минус 50 он может быть прочнее гранита, а при минус 5 деформируется, машины проваливаются. Как оценивали авторы разработки реологические свойства тел, то есть зависимость деформации покрытия от смены уличной температуры от минус 55 до 0? Подождем научных обоснований в печати.

Тем временем

Компания-недропользователь запатентовала первую российскую систему видеоаналитики, которая в онлайн-режиме оценивает состояние зимников. Транспорт оснащается камерами и лидарами для воздушно-лазерного сканирования знаков, маячков, вешек и границ дорожного полотна. Алгоритмы машинного обучения анализируют данные и сравнивают их с цифровой моделью зимника. Это позволяет автоматически выявлять любые отклонения - ямы, колею, нарушения целостности - и оперативно их устранять. Технологию испытали на Ямале, в 2024-2025 годах ее внедрят на пяти предприятиях, осваивающих месторождения в Восточной и Западной Сибири.