Развитие российской Арктики официально утверждено как стратегический приоритет государственного развития. Эта территория занимает около 20% площади страны, обладает колоссальными запасами подтвержденных полезных ископаемых и способствует укреплению позиций Северного морского пути — ключевой транспортной артерии между Европой и Азией при условии развития береговой инфраструктуры.
Реализация этих планов требует масштабного строительства. О специфике работы в условиях Крайнего Севера в интервью «Стройгазете» поделился заместитель гендиректора НИПИИ «Фундаментпроект» Александр Рязанов.
Александр Викторович, сейчас активно обсуждается освоение арктических территорий. С какими сложностями сталкиваются строители в этом регионе?
Основная проблема связана с расположением Арктики в зоне многолетней мерзлоты. Несущая способность мерзлых грунтов напрямую зависит от их температуры. Даже незначительные изменения на доли градуса существенно влияют на их свойства. Особую тревогу вызывает глобальное потепление, сильнее всего воздействующее на южные участки криолитозоны, где температура грунтов колеблется от -0,5°C до 0°C.
Любые климатические колебания мгновенно сказываются на надежности основания сооружений. Важную роль играет естественный теплоизоляционный слой — растительность (кустарники, мхи, лишайники). Он стабилизирует температурный режим и защищает мерзлоту от внешнего воздействия.
Как деятельность человека влияет на этот баланс?
Нарушение природного покрова техникой запускает процессы протаивания. Советские нормативы требовали сохранения этого слоя. К сожалению, современные стандарты часто игнорируют это правило.
То есть любое вмешательство в естественную среду опасно?
В прямом смысле. Экономические выгоды от разрушения природного покрова несоизмеримы с будущими расходами на ликвидацию последствий.
Как вечная мерзлота взаимодействует со скальными породами?
Сегодня корректнее использовать термин «многолетняя мерзлота». Скальные породы имеют разную структуру: монолитные массивы сохраняют стабильность, тогда как трещиноватые разновидности с ледяными прослойками при оттаивании подвержены деформациям.
Для строительства на сложных участках разработаны специальные технологии. Например, в Норильске многие здания установлены на сваях, которые проходят через оттаивающие грунты и опираются на скальное основание. Мы анализировали аварию на объекте «Норильского никеля» — резервуар спроектировали без учета мерзлотных особенностей, а последующие климатические изменения усугубили ситуацию.
Используются ли сегодня новые технологии или преобладают традиционные подходы?
Применяются оба варианта. Советские разработки в области изысканий и проектирования актуальны до сих пор. Например, наш институт еще в 1980-х создал методику 3D-моделирования температурного режима мерзлых массивов, позволяющую прогнозировать влияние климата и инфраструктуры. На ее основе разработаны современные расчетные программы.
Зарубежный опыт (Канада, Аляска) менее применим — там менее льдистые грунты. Российские специалисты накопили уникальный опыт работы со сложными условиями.
Расскажите об охлаждающих установках — как они работают?
Мы развиваем технологию термостабилизации — искусственного поддержания мерзлоты. В грунт устанавливают герметичные трубки с фреоном, которые отводят тепло в атмосферу. Эти системы работают автономно, без энергозатрат.
В сложных случаях применяют активные холодильные установки. Пример — терминал «Лукойла» на Варандее. Резервуары с топливом (+60°C) потребовали принудительного охлаждения основания. Наши системы успешно функционируют уже два десятилетия — это уникальная разработка.
Сохранились ли классические методы строительства?
Да, эффективной остается технология свайных фундаментов с проветриваемым подпольем, изолирующим здание от теплового воздействия на грунт. Однако меняющиеся климатические условия снижают ее универсальность.
Каковы отличия в строительстве точечных и линейных объектов?
Каждый тип имеет особенности. При проектировании линейных объектов (дороги, трубопроводы) учитывают изменения грунтовых условий на протяженных участках. Необходимы детальные изыскания, типизация участков и разработка индивидуальных решений.
Как сохранить мерзлоту под инфраструктурными объектами?
Ключевой подход — вариантные расчеты температурного баланса. Используют защитные насыпи, изоляционные материалы, учитывают охлаждающее влияние прилегающих мерзлых массивов. Для узких объектов (например, дорог) боковые мерзлые зоны выполняют стабилизирующую функцию.