Чиновники и подрядчики проигнорировали инновационные решения для дорог Арктики

Этим летом на Ямале приведут в порядок 170 километров региональных дорог и 80 километров муниципальных. В частности, участок федеральной трассы Лабытнанги-Харп и главную транспортную артерию округа Надым-Салехард укрепят инновационным методом холодного ресайклинга, сообщают местные СМИ. Всего будет пять слоев: профилированный грунт, над ним - крупный щебень и цемент, затем мелкий щебень и битум, в финале уложат асфальт.

В этой новости прекрасно все, если не знать, что круглогодичное сообщение между Надымом и Салехардом открылось только 9 декабря 2020 года. Что случилось с новехонькой дорогой? Оказывается, из-за таяния вечной мерзлоты асфальт пошел волнами. Чиновники обещают: после укрепления полотна таких казусов не случится минимум десять лет, но ученые в этом сомневаются. По мнению доктора технических наук Анатолия Шуваева, соавтора более 30 нормативных документов по строительству, проектированию и содержанию транспортных сооружений в условиях Западной Сибири, федеральные нормы для Арктики, разработанные полвека назад, не отвечают современным запросам.

Профессор, с чем связан ваш скепсис?

Анатолий Шуваев: Ресайклинг - это повторное использование старых слоев полотна с разными добавками. Получить таким способом материал с нужными критериями плотности и долговечности для зоны вечной мерзлоты практически невозможно. По данным лаборатории криологии Земли и геотехнической безопасности, около 80 процентов дорожно-строительных материалов, которые применяются в Арктике, проходят проверку на морозоустойчивость по методикам для средней полосы, то есть при минус 20 градусах вместо минус 50. Полученные результаты искажают реальную картину деформации.

На мой взгляд, ошибка - автоматически переносить стандарты, прижившиеся в более теплых широтах, на Крайний Север. Например, СНиПы для второй и третьей климатических зон (т.е. для северо-запада России, юга Сибири и Дальнего Востока) требуют обходить болотистые участки. На Ямале, где 80 процентов площади занято болотами, это бессмысленно. Между тем в 1960-е дороги так и строили.

80 процентов дорожно-строительных материалов, применяемых в Арктике, проверяют на морозоустойчивость по методикам для средней полосы

Неужели раньше об этом не задумывались?

Анатолий Шуваев: Конечно, задумывались. Еще в конце 1990-х в результате совместной деятельности омского филиала СоюзДорНИИ, Тюменского архитектурно-строительного и Сибирского автомобильно-дорожного университетов появились нормы проектирования, строительства и содержания нефтегазопромысловых автодорог с применением "некондиционных" грунтов для отсыпки (переувлажненных талых, мерзлых торфяных и глинистых).

Но потом земли с месторождениями передали в аренду бизнесу, СоюзДорНИИ ликвидировали. Сегодня асфальт в России производят на основе переводных американских норм и евростандартов, совершенно непригодных для Западной Сибири. ТЭК использует свои, переписанные из документации советских времен.

Несколько лет назад забрезжила надежда: появился межрегиональный Западно-Сибирский научно-образовательный центр (НОЦ). Мой проект "Ресурсосберегающие материалы, конструкции и технологии в транспортном и гидротехническом строительстве в условиях Арктики" решением трех губернаторов отдали ЯНАО. Первый этап (отбор научных результатов) мы завершили успешно под руководством Минобрнауки РФ. Второй (внедрение) должны были проводить на Ямале. Здесь при Научном центре изучения Арктики открыли лабораторию геотехнической безопасности: выделили помещение, оснастили его современным оборудованием. В центре уже следили за состоянием грунтов в тундре и под жилыми домами, а мы должны были подготовить региональные нормативные документы по мониторингу, проектированию, строительству, ремонту и содержанию зданий, автомобильных и железных дорог. В дальнейшем они бы послужили основой для новых федеральных СНиПов, техрегламентов и ГОСТов.

Какие именно методы планировали обкатать на практике?

Анатолий Шуваев: Наша тюменская исследовательская школа более 60 лет отрабатывала разные конструкции земляного полотна на болотах и мерзлоте с применением "некондиционных" грунтов и дорожных одежд из укрепленных местных грунтов. К 2020 году мы создали технологию, которая позволяет в 1,5-2 раза сократить стоимость и сроки строительства дорог, в 2-3 раза повысить их надежность и долговечность.

А как с этим соотносятся Своды правил (СП)?

Анатолий Шуваев: Увы, нормативная база сильно отстала от жизни. Допустим, по действующему СП насыпь нужно делать 2,5 метра высотой исключительно из песчаных грунтов, а их на Ямале не более трех процентов, причем еще придется везти до места километров 30. Мы разработали около 50 конструкций насыпей на вечной мерзлоте и болотах. По сути это геосинтетические обоймы из геосетки, геомембраны, геоткани, заполненные "некондиционным" грунтом. Они позволяют управлять прочностью и устойчивостью дороги в течение 15-25 лет. Причем сырье (супесь, глину, песок и т. д.) можно найти в радиусе одного километра, и высоты насыпи достаточно всего 1,2-1,5 метра. Пример тому - дороги Уватской группы месторождений, где аналогичные объекты эксплуатируются с 2005 года.

Если основание из щебня, колеи и трещины на асфальте образуются через 2-3 года, а если используется цементобетон или укрепленные грунты - через 8-12 лет. Искусственный каменный материал, полученный нами, спокойно заменит дорогой привозной щебень и гравий, железобетонные плиты в слоях дорожной одежды. Он прочен, долговечен, выдерживает от плюс 50 до минус 50 градусов по Цельсию.

К сожалению, в ноябре 2022-го наш проект в рамках НОЦ закрыли, мне пришлось уволиться с должности заведующего лабораторией.

В чем причина?

Анатолий Шуваев: Я считаю, в рассогласованности действий двух органов власти. По логике мы должны были работать в тесной связке с департаментом транспорта и дорожного хозяйства ЯНАО, однако кураторство поручили департаменту внешних связей. Там одни гуманитарии, а дорожные чиновники среднего звена фактически саботировали процесс.

Вместо пяти опытных участков осенью 2021-го был построен лишь один - 70 метров на подъезде к полигону ТКО. Там мы заменили щебень из Харпа на укрепленный грунт с добавками. Наблюдения показали: наш отрезок остался в хорошем состоянии, тогда как за его пределами насыпь деформировалась. При этом подрядчик через год взял и ликвидировал его. Негласно же мне передали: применение инноваций означало бы замену привозных скальных пород и уменьшение объема земляных работ в два раза, а значит, и сокращение сумм контрактов.

Чем чревато сворачивание исследовательского проекта?

Анатолий Шуваев: Для обеспечения грузоперевозок по Севморпути нужно создать прилегающую сеть автомобильных и железных дорог, альтернативу Транссибу. Представим, что Северный широтный ход начнут строить на основе устаревших конструкций, без специальных норм и научного сопровождения - боюсь, его придется закрыть на ремонт уже через полгода, как это случилось с автотрассой Надым-Салехард. Рельсы разойдутся, насыпь разрушится. Будут серьезные экономические потери. А это, между прочим, стратегический инфраструктурный проект для всей страны.

Применение инноваций означало бы замену привозных скальных пород и уменьшение объема работ, а значит, и сокращение сумм контрактов

Но ведь мониторинг мерзлоты не прекратили…

Анатолий Шуваев: Просто контроля за состоянием почв в тундре, на аварийном участке автотрассы без прогноза на 25-50 лет вперед недостаточно для проектирования и строительства. Как и по замерам температуры под зданиями каждые три часа на глубине 12-15 метров нельзя принять решение: ремонтировать или сносить? Требуются еще датчики перемещений конструкций, оценка водно-теплового режима оснований и фундаментов. Молодым ученым (географам, геологам, физикам, математикам, программистам) надо работать в тандеме с инженерами.

На уровне губернатора Ямала и его замов я всегда видел понимание проблемы, желание ее решить, думаю, проект еще можно возродить, главное - поручить его сопровождение профильным департаментам, транспорта либо строительства. Лучше поспешить: мерзлотоведов, которые могут выступать консультантами по дорогам, осталось человек пять на всю Россию. "Мамонты" вымирают. Мы поднимали вопрос о подготовке молодой смены, предлагали создать в Салехарде филиал транспортного университета, куда приезжали бы преподаватели из Омска, Красноярска, Новосибирска, Санкт-Петербурга. Пока движения нет. Научно-образовательный совет, в который я пригласил ведущих ученых-транспортников Сибири и Дальнего Востока, тоже ни разу не собрался.

Вечная мерзлота занимает 11,5 миллиона квадратных километров, или 65 процентов территории РФ. Дефицит постоянных транспортных артерий затрудняет развитие девяти регионов, для четырех (НАО, ЯНАО, Чукотка, Мурманская область) этот фактор критичен. Строить в Арктике по старинке или по европейским лекалам нельзя!

Между тем

"РГ" поинтересовалась в департаменте транспорта и дорожного хозяйства ЯНАО, интересна ли региону предложенная учеными технология укрепления грунтов, какие результаты получены на опытном участке, а также когда планируется подготовить изменения в нормативную базу для строительства на вечной мерзлоте. На дату публикации ответ на наш официальный запрос не поступил.