Причины развития деформаций участка Могот-Гилюй Дальневосточной железной дороги

Abstract

Актуальность изучения деформаций инженерных сооружений заключается в том, что они приводят к разрушению сооружений, изменению земной поверхности, опасности для людей. Анализ причин деформаций позволяет предсказывать и предотвращать негативные последствия, своевременно принимая меры для их устранения. Целью данного исследования является выявление особенностей естественно-климатических и геологических условий, определяющих развитие деформаций дорог в Тындинском районе Амурской области. Методы. Сбор, систематизация и анализ имеющихся территориальных геологических, гидрологических, гидрогеологических сведений, результатов инженерных изысканий, данных дистанционных съемок. Результаты и выводы. Рассмотрены следующие факторы, влияющие на развитие деформаций автомобильной и железной дорог на участке, изменения климата, морфометрические характеристики рельефа (высота местности, уклон и экспозиция склонов), растительный и снежный покровы, распространение многолетнемерзлых пород. Апробирована методика выявления многолетнемерзлых пород и таликов с использованием спутниковых данных. Использование геоинформационных технологий позволило представить пространственные особенности компонентов геологической среды в едином цифровом формате. Среднегодовая температура воздуха в районе за период 1960-2024 гг., увеличилась на 2,4 °C. Оценки изменения осадков показали незначительный положительный вековой тренд. Повышенная инфильтрация летних атмосферных осадков коррелирует с деформациями дороги в 2008 г., так в мае-июле 2007 г. и в августе 2008 г. осадков выпало почти в два раза больше среднемноголетнего значения. Для изучения типов растительности и снежного покрова в качестве индикаторов многолетнемерзлых пород использовался алгоритм неконтролируемой классификации изокластеров спутниковых снимков. Площадь, занятая мерзлыми толщами, оценивается в 60-80 %, мощность мерзлоты не превышает 200 м. На всей территории мерзлота характеризуется высокими температурами (минус 1-3 °С). Установлены причины развития деформаций железной дороги на участке, ими являются развитие подтопления и термокарста. В дальнейшем планируется отследить пространственно-временные особенности многолетнемерзлых пород и таликов, оценить динамику деградации многолетнемерзлых пород

Relevance. Studying deformations of engineering structures lies in the fact that they lead to the destruction of structures, changes in the earth's surface, and danger to people. The analysis of the causes of deformations makes it possible to predict and prevent negative consequences by taking timely measures to eliminate them. Aim. To study the natural, climatic and geological factors responsible for the development of road deformations in the Tynda district of the Amur region. Methods. Collection, systematization and analysis of available territorial geological, hydrological, hydrogeological information, engineering survey results, remote survey data. Results and conclusions. We considered the following factors affecting the development of deformations of roads and railways on the site, climate changes, morphometric characteristics of the relief (terrain height, slope and exposure of slopes), vegetation and snow cover, and the spread of permafrost. We tested the technique for detecting permafrost rocks and taliks using satellite data. The use of GIS technologies made it possible to present the spatial features of the components of the geological environment in a single digital format. The average annual air temperature in the region is increased by 2.4°C over the period 1960-2024. Estimates of precipitation changes shown a slight positive secular trend. The infiltration of summer precipitation correlates with road deformations in 2008, for example, in May-July 2007 and August 2008, precipitation was almost twice the annual average. To study the types of vegetation and snow cover we used an algorithm for uncontrolled classification of satellite image isoclusters as indicators of permafrost. The area occupied by frozen strata is estimated at 60-80%, the permafrost thickness does not exceed 200 m. Permafrost is characterized by high temperatures throughout the territory (minus 1-3°C). We established the reasons for the development of railway deformations on the site: flooding and thermokarst development. In the future, it is planned to track the spatial and temporal features of permafrost rocks and taliks, and assess the dynamics of permafrost degradation