Войтенко Алина Сергеевна. Применение геокриологического районирования природно-технических систем для обоснования мероприятий инженерной защиты (на примере арктического участка северной железной дороги)

Краткое описание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГЕОЭКОЛОГИИ им. Е. М. СЕРГЕЕВА РАН
На правах рукописи
Войтенко Алина Сергеевна
Применение геокриологического районирования природно-технических систем для обоснования мероприятий инженерной защиты (на примере арктического участка Северной железной
дороги)
25.00.36Геоэкология
Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Научный руководитель:
Кандидат геолого-минералогических наук,
Сергеев Д. О.
Москва-2017

Оглавление
Основные обозначения и сокращения .................................................................... 5
Введение ................................................................................................................ 6
I. Современное состояние оценки устойчивости железнодорожного полотна на территории криолитозоны ............................................................................... 14
Выводы по разделу I ............................................................................................ 22
II. Природные условия исследованной территории ......................................... 23
II.I. Ландшафты и хозяйственное освоение ...................................................... 23
II.II. Климат ...................................................................................................... 28
II.III. Геологическое строение территории исследования ................................ 32
II.IV. Мерзлотногидрогеологические условия территории исследования ....... 37
II.IV.I. Распространение многолетнемерзлых пород и условия водного стока .... 37
II.VI.II. Характеристика сезонного промерзания и оттаивания ......................... 40
II.VII.III. Геокриологические процессы и явления .................................................. 42
Выводы по разделу II ............................................................................................ 51
III. Развитие природнотехнической системы в ходе эксплуатации железной дороги .................................................................................................................. 52
III.I. Предварительная диагностика проблем и практика их решения .............. 52
III.II. Особенности развития природнотехнической системы полосы железнодорожной насыпи ................................................................................ 57
III.II.I. Условно статичные характеристики природно-технической системы ... 57
III.II.II.Сезонно-и многолетне динамичные характеристики природно- технической системы .......................................................................................... 76
III.II.III.Характеристики многолетней динамики природных условий и составляющих природнотехнической системы ................................................. 85
III.III. Принципы линейного районирования трассы железной дороги по парагенезам воздействующих инженерногеологических процессов. . ............ 106
Выводы по разделу III ......................................................................................... 114
IV.Экономические аспекты обоснования мероприятий инженерной защиты природно-технических систем 115

Список литературы

Заключение
В результате исследования предложен новый методологический подход на стыке геокриологии, экономики и инженерно-технических наук, основанный на районировании трассы железной дороги в виде сегментов природно-технической системы. Такой подход даёт возможность интерпретации и прогноза развития геокриологических процессов за длительный период эксплуатации (десятки лет). Такой комплексный подход дает возможность рационально и эффективно применять инженерную защиту на проблемных участках, соотнесённых с природными типами местности. Детально изученный участок Северной железной дороги представляется типичным для условий Большеземельской тундры, что позволяет тиражировать приобретённый опыт.
В диссертации приводится полная характеристика рассматриваемой территории, а именно климат, гидрология, грунты, растительный покров, залегание кровли мерзлоты, основные температурные нормы и осадки, присущие местности. В ходе полевой работы были получены данные по залеганию многолетнемерзлых пород на разных участках осваиваемой территории, с сопряжённым анализом, растительного покрова, гидрологических условий, геологическому строению и распространению геокриологических явлений. С помощью методов экономического анализа проведена оценка убытков, понесенных за счет проведения ремонтных работ с начала эксплуатации железнодорожного полотна. На основании прогноза изменения температур воздуха были предложены эффективные и оптимальные инженерные решения по устранению деформаций железнодорожного полотна, связанных с действием криогенных процессов.