В Аше реализуют проект по инженерной защите железной дороги

Во второй половине июле в городе Аша, расположенном на границе Челябинской области, началась реализация уникального проекта по инженерной защите Транссибирской магистрали. Здесь на участке протяженностью около 10 километров возможны камнепады, а в зимний период регулярно случается сход лавин прямо на железнодорожные пути. Решением этой проблемы в 2020 году начала заниматься компания ООО «ТрансГеоСервис» совместно со специалистами австрийской компании Trumer Schutzbauten (Трумер Шутсбаутен).

Анализ рисков

До старта проекта участок, на котором планировались мероприятия по инженерной защите территории, был детально обследован специалистами австрийского инженерного бюро Mountain Risk Consultancy. Целью их работы была экспертиза лавинной и камнепадной опасностей, а также оценка уже проведенных защитных мероприятий и их функциональная пригодность.

Рис. 1. Участок работ

Обследование началось на 1727 километре пути и прошло на 6 проектных участках протяженностью 10 километров, объединенных в дальнейшем в 4 группы по видам защитных мероприятий. Так, например, на участке км 1727 был зафиксирован высокий риск схода лавин и камнепадов. В общей сложности здесь было определено 7 зон с лавинной (от a1 до a7, красные зоны на рисунке 1) и 6 зон с камнепадной опасностью (r1 - r6, желтые зоны на рисунке 2).

Рис. 2. Выделенные зоны с разными видами георисков

Надо отметить, что на данном участке ранее уже проводились мероприятия по инженерной защите, однако экспертиза состояния имеющихся сооружений и их способности эффективно работать показала, что они требуют замены. В частности, на участке от a2 до a6 (см. рис.2) вдоль линии путей железной дороги есть защитная подпорная стенка для удержания мокрых снежных лавин. Однако, по мнению специалистов инженерного бюро, проводившего обследование, она имеет слишком низкую высоту и недостаточную удерживающую способность.

Рис. 3. Защитная стенка на участке a2–a6

Область камнепада r2 в настоящий момент защищена сеткой двойного кручения, однако при ее установке не использовались скальные анкера. Строители ограничились применением забивных скоб и нагелей, но данный метод крепления очень нестабилен и имеет ограниченный срок службы.

Еще один участок здесь защищен противолавинной галерей, однако обследование показало, что ее обслуживанию, возможно, не уделялось должного внимания. В зимний период на крыше галереи образуется «шапка» из плотного снега несмотря на то, что по наблюдениям, высота снежного покрова на этом участке не превышает 2,5 метров, а угол возвышения склона здесь колеблется между 30° и 50°.

Аналогичная ситуация характерна и для других участков на протяжении 1727–1737 км.

Принятые решения

Для обеспечения безопасности движения составов по данному участку Транссибирской магистрали при участии специалистов компании Trumer Schutzbauten был разработан проект, предусматривающий комплекс мер по обустройству защитных сооружений. Причем, поскольку компания австрийская, а в России существуют явные проблемы с нормативным обеспечением инженерной защиты территорий от камнепадов и лавин, проектировщики опирались на европейские нормы и правила. Это потребовало выполнения технических испытаний с пересчетом полученных результатов в соответствии с российскими нормативными требованиями, а затем дополнительной защиты принятых решений в Главгосэкспертизе России. Специальные обоснования разрабатывались для выполнения инженерных изысканий, строительно-монтажных работ, для расчета конструкций, их размещения на местности, проведения работ по обустройству анкерных креплений, монтажу защитных сооружений. Но в результате при проектировании и строительстве будут использоваться исключительно те конструкции, которые прошли полномасштабные испытания и сертификацию в соответствии с требованиями европейских норм ETAG 27.

Рис. 4. Подготовка фундаментов для противолавинных барьеров

Согласно принятым решениям, на объекте будут установлены покровные высокопрочные сетки с анкерными креплениями, противолавинные системы с эффективной высотой 2,5 м, противокамнепадные барьеры с энергетической емкостью до 2000 кДж и высотой до 4,5 м, высокопрочные сетки в виде «занавеса» с креплением тросом по периметру и пр. 

При этом нужно отметить, что компания ТРУМЕР специализируется именно на сетчатых конструкциях, которые являются более дешевыми, проще в доставке и монтаже, но при этом не менее, а порой и более эффективны, чем традиционные бетонные или, тем более деревянные сооружения. И это не говоря об их большей экологичности – ведь они вписываются в ландшафт, практически не нарушая его естественное сложение.

Кстати, что немаловажно, при необходимости сетку всегда можно расправить и почистить зону перед барьером (см. видео).

Рис. 5. Бурение скважин бурение GULLY NET

Видео. Расчистка зона перед барьером https://youtu.be/WYo0IShWuko

Реализация проекта

Реализация проекта на площадке началась в начале июля и должна продлиться около года, если не будет введено новых ограничений из-за эпидемиологической ситуации. На сегодняшний день уже практически завершены подготовительные работы на первом участке, являющемся наиболее сложным. Из-за того, что здесь очень крутой склон, на котором отсутствует растительность, здесь будут установлены несколько типов защитных сооружений – противолавинные и противокамнепадные барьеры, завесы разных типов и система GULLY NET, изначально разработанная как противоселевой барьер, но адаптированная данным проектом для установки в кулуаре с целью защиты от лавин.

Рис. 6. Выполнение буровых работ на склоне

Интересный факт: работы на этом склоне потребовали специальной альпинисткой подготовки персонала строительно-монтажной бригады: склон очень крутой (угол возвышения местами более 45 градусов) и обезлесенный. По этой же причине для обеспечения возможности работы были выполнены дополнительные мероприятия для обеспечения страховки строителей.

Рис. 7. Лавиноопасный участок

Мы будем следить за ходом реализации проекта и регулярно рассказывать нашим читателям о том, как продвигаются работы, с какими сложностями сталкиваются строители и какие технические решения принимаются для решения этих вопросов.