MODERN APPROACHES TO PROTECTING THE RAILWAY TRACKBED FROM FROST HEAVING USING GEOSYNTHETIC MATERIALS
Keywords:
railway infrastructure, frost heaving, roadbed, geosynthetics, Concrete Canvas, thermal stabilization, innovative technologiesAbstract
In the harsh climate typical for a significant part of the territory of the Russian Federation, the railway infrastructure is regularly exposed to adverse effects of natural factors, in particular, frost heaving of soils. This phenomenon, caused by the freezing of moisture in the pores of the soil, leads to the formation of deformations of the roadbed, disruption of the geometry of the track, accelerated wear of structural elements and, as a consequence, a decrease in the level of safety and reliability of the functioning of railways.
This article examines in detail modern approaches to ensuring the stability of the roadbed in conditions of seasonal freezing. An analysis of existing and promising methods of protection against frost heaving is carried out, including mechanical, thermal and physical and engineering solutions. Particular attention is paid to the use of geosynthetic materials, reinforcing structures and new generation cement-composite coatings, such as Concrete Canvas, which are characterized by high strength, water resistance and durability. The design features, installation methods and application areas of these materials in various climatic zones are described. In addition, the author's version of a comprehensive approach is proposed, including the installation of passive thermal stabilizers in combination with geosynthetic layers, aimed at long-term elimination of the causes of heaving. The advantages of this approach are considered, both in technical and economic aspects. The presented solutions can be effectively used within the framework of the state program for modernization of the railway network, especially in regions with extreme climatic conditions.
References
Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года, утвержденная Распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 но-ября 2021 года No 3363-р.
Инструкция по применению геосинтетических материалов при строительстве, ре-конструкции и ремонте земляного полотна железнодорожного пути. ОАО «РЖД», 2014.
Типовые решения по восстановлению несущей способности дорожной одежды на пучинистых участках: сайт. URL: https://files.stroyinf.ru/Data1/7/7968/index.htm (дата обраще-ния 10.05.2025).
Миронов А. Н. Комплексная защита от морозного пучения: опыт внедрения. // Наука и техника транспорта, 2023, № 5. С. 38-55.
Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути (ЦП-774). М.: Транс-порт, 2000.
ОАО «РЖД». Отчет о состоянии земляного полотна. М., 2020.
Белов А.П., Захаров Д.В. Геосинтетические материалы при строительстве железно-дорожных насыпей в условиях вечной мерзлоты. // Пути сообщения, 2018, № 2. С. 22-35.
Производитель бетонного полотна Concrete Canvas Ltd: сайт URL: https://www.concretecanvas.com (дата обращения 10.05.2025).
Иванов И. А., Петров С. А. Инновационные цементно-композитные покрытия в до-рожном строительстве. // Вестник СибАДИ, 2021, № 2. С. 50-62.
Романов П. Е., Михайлов А. Н. Инженерные системы термостабилизации. // Со-временные технологии, 2021, №2. С. 26-40.
Денисов С.В. Анализ теплофизических свойств термостабилизаторов. // Вестник МИИТа, 2020, №3. С. 15-27.
Шашков Д. П. Преимущества комплексного подхода к защите земляного полотна от морозного пучения. // Транспорт России, 2024, № 4. С. 15-28.
Лаптев Ю. Н. Новые подходы к реконструкции железнодорожных насыпей в усло-виях Крайнего Севера. // Инженерный вестник, 2020, № 6. С. 12–20.
Горбунов Ю.Н. и др. Эффективность применения геотекстилей на пучинистых грунтах. // Геотехника, 2019, № 4. С. 40-53.
Зверев П. К. Экономическая эффективность превентивных решений против мороз-ного пучения. // Транспортная наука, 2020, № 4. С. 30-45.
