Стройка в мерзлоте и горном рельефе: уникальные инженерные решения БАМа
Природные особенности местности, пролегающей вдоль БАМа, включают в себя суровый климат с морозами под минус 60 градусов и горный рельеф, с которым связан повышенный риск камнепадов и лавин на скалистых участках трассы. Также на пути магистрали расположилось много водных преград, причем местные реки имеют привычку в период дождей разливаться буквально на глазах - уровень воды за считанные часы поднимается на несколько метров. В ряде регионов наблюдается высокая сейсмичность, и практически вся протяженность магистрали находится в зонах многолетней мерзлоты.
"Сейчас в рамках программы модернизации Восточного полигона железных дорог выполняется поэтапное повышение пропускной способности Байкало-Амурской магистрали. Для этого возводятся вторые пути, искусственные сооружения, внедряются современные системы управления движением поездов", - комментирует в беседе с "Российской газетой" генеральный директор ГК "Нацпроектстрой" Алексей Крапивин.
Он рассказал, что по сравнению со стройкой БАМа в 50-е годы прошлого столетия условия работы усложнились: помимо природных ограничений добавились нюансы технического характера. Например, сейчас специалисты работают вблизи от действующих путей магистрали, при интенсивном движении поездов. Однако задача железнодорожных строителей не изменилась - также, как и 50 лет назад, специалисты обеспечивают надежность, долговечность и безопасность новых бамовских путей и сооружений. "Для этого мы опираемся как на успешный опыт прошлых лет, так и на современные разработки", - делится Алексей Крапивин.
Научные исследования в области строительства на многолетнемерзлых грунтах начали проводиться еще в 70-е годы прошлого века. Проектные организации, в числе которых "Ленгипротранс" (входит в "Нацпроектстрой"), оценивали влияние мерзлоты на будущую трассу и разрабатывали способы укрепления земляного полотна, которое служит основанием для рельсошпальной решетки.
"Чтобы предотвратить таяние мерзлых грунтов, сегодня применяется целый комплекс мер. Так, поверхности откосов насыпей покрывают слоями фракционного камня. Термоэффект охлаждающей наброски сохраняется круглый год, это стабилизирует земляное полотно и исключает просадки пути. Кроме того, строители выполняют гидроизоляцию насыпей и устанавливают термометрические скважины для контроля температурных показателей", - рассказали "РГ" в "Нацпроектстрой".
Еще одна отличительная черта БАМа - огромное число искусственных сооружений. В рамках второго этапа развития магистрали, который завершается в 2024 году, "Бамстроймеханизации" (входит в "Нацпроектстрой") нужно проложить порядка 1000 км вторых путей для повышения пропускной способности магистрали. "Под них мы строим около 900 мостов и водопропускных труб - почти на каждом километре трассы. Новые конструкции рассчитаны на пропуск поездов весом до 7100 тонн, срок службы сооружений - до ста лет", - поделились представители железнодорожных строителей.
При возведении сооружений учитывается сейсмичность регионов. Например, мост через реку Нюкжу на севере Амурской области - самый протяженный из строящихся сегодня на Дальневосточной железной дороге. Его пролетные строения рассчитаны на землетрясения силой до 9 баллов.
Строительство вторых путей на ряде участков БАМа также значительно осложняется рельефом. Один из самых трудных в этом отношении - участок в районе хребта Сихотэ-Алинь. Дорога здесь зажата между скалами и рекой, трассу приходится буквально вырубать, высота выемок грунта при этом достигает 300 метров, что сравнимо с небоскребами Москва-Сити. "На скальных участках магистрали существует опасность камнепадов и схода лавин. Чтобы исключить риски для проходящих поездов, мы устанавливаем на неустойчивых склонах снегоудерживающие ограждения и камнеулавливающие барьеры", - отмечают строители магистрали.
Недавно в РЖД сообщили о запуске движения по новому участку на БАМе - железнодорожные строители возвели разъезд 2990 км на перегоне Скалистый - Червинка в Амурской области. Работы выполнялись в условиях сложного рельефа и вечной мерзлоты.
"Прежде чем уложить 3 км пути и смонтировать 8 стрелочных переводов, железнодорожники переработали 60 тыс. м³ грунта. А чтобы избежать просадки полотна, укрыли его скальной охлаждающей наброской. Она предотвратит таяние вечной мерзлоты в жаркое время года", - рассказали в железнодорожном холдинге.
На перегоне также построили два новых моста. Сооружения возвели по специальным технологиям, которые обеспечат дополнительную устойчивость. Такие конструкции рассчитаны на пропуск тяжеловесных поездов, добавили в РЖД.
Изначально работы на БАМе в суровых климатических условиях проводились при помощи ледовых земснарядов, которые позволяют пробивать пути сквозь замерзшие земли и реки, что является ключевым моментом в строительстве в зимний период. Также использовались дренажные системы, поскольку большая часть маршрута БАМа проходит через болотистые и сырые территории. Инженеры применяли сложные системы дренажа для осушения территории и укрепления оснований под путями.
Проблему нестабильных грунтов и заболачивания местности решали с помощью автомобильных аэродромных плит, которые применялись в качестве временных оснований под строения. Для укрепления оснований и обеспечения стабильности путей инженеры БАМа использовали методы динамического уплотнения грунтов. Также в связи с геологическими особенностями местности инженерам пришлось столкнуться с проблемой вибрации, которая могла бы повредить инфраструктуру. Для смягчения вибрации применялись специальные антивибрационные технологии, такие как установка амортизаторов и вибропоглощающих материалов.
"Многие из этих инженерных решений продолжают использоваться для обслуживания и модернизации БАМа. Например, динамическое уплотнение и дренажные системы по-прежнему применяются для поддержания инфраструктуры в хорошем состоянии. Сегодняшние технологии и методы инженерии позволяют совершенствовать и дополнять уже существующие методы, применяемые при строительстве БАМа", - рассказал "Российской газете" глава производственной компании геосинтетических материалов ООО "GeoSM" Вячеслав Некоркин.
Несмотря на отдаленность от цивилизации, современный БАМ наполняется цифровыми технологиями. На магистрали активно внедряют отечественную микропроцессорную автоматику для управления движением поездов. Цифровые системы разработки и производства Дивизиона ЖАТ ГК 1520 (входит в Нацпроектстрой) успешно зарекомендовали себя в местном суровом климате. При этом все цифровое оборудование оснащено киберзащитой, что особенно важно для объектов критической инфраструктуры, к которым относится железная дорога.
Внедрение цифровых технологий в управление движением поездов позволило значительно повысить безопасность и эффективность использования железнодорожной инфраструктуры. Системы автоматической блокировки и диспетчерского управления, например, обеспечивают точное следование расписаниям и минимизируют риски, рассказали "Российской газете" в экспертном сообществе.
"Среди последних новшеств - использование беспилотных летательных аппаратов для мониторинга состояния путей и окружающей местности. Это позволяет оперативно выявлять потенциальные проблемы, вызванные природными явлениями, такими как оползни или размывы, и предотвращать аварийные ситуации", - рассказал "РГ" статс-секретарь Экологической палаты России Вадим Петров.
Он добавил, что сейчас значительное внимание уделяется экологической стороне проекта. Современные методы строительства и эксплуатации направлены на минимизацию воздействия на окружающую среду. Применяются специальные технологии для защиты водных ресурсов, почвы и лесного хозяйства в зоне строительства и эксплуатации БАМа.
Большая комсомольская стройка на БАМе стартовала 50 лет назад: хронология строительства, истории бамовцев, уникальные инженерные решения - в специальном проекте "РГ".
