Двадцать литров на квадрат – расход криотропного геля в процессе укрепления поверхности грунта. Это очень эффективное и одно из самых экономически выгодных технических решений, купирующих эрозионные процессы земли. Учёные и дорожники «Газпром добыча Надым» ежегодно занимаются инженерной защитой территорий деятельности предприятия. Общая площадь обработанных криогелем участков в Надым-Пур-Тазовском регионе и на Ямале составляет без малого гектар. В этом году укрепить криотропным гелем планируется ещё порядка 7000 квадратных метров.
Криогель представляет собой 2 % или 5 % раствор гранулированного сухого поливинилового спирта и воды, которые смешиваются при температуре порядка 90 °C. Криогель, как вяжущее вещество, придаёт грунту структурную прочность и повышает его устойчивость к эрозионным разрушениям. Максимальную крепкость грунт приобретает после пяти и более циклов промерзания-оттаивания.
– Необходимость «изощряться» с защитой земляного полотна насыпных сооружений вызвана сложными геологическими условиями в регионах нашего производственного присутствия, – рассказал Сергей Ротмистровский, заместитель начальника службы геотехнического мониторинга ИТЦ. – Используемый для отсыпки грунт наших карьеров, характеризуется содержанием мелкого, пылеватого песка, который интенсивно «вымывается» особенно в периоды таяния снега и обильных дождей. Так развиваются эрозионные процессы, которые разрушают откосы насыпей и обочины автодорог. Это вынуждает постоянно-периодически проводить восстановительные работы и подсыпать грунт.
Раньше данное направление подразумевало большие финансовые вложения. Например, в 2018 году совокупные затраты на выполнение восстановительных работ от размывов составили порядка 9 миллионов рублей, а в 2019 – уже целых 18. Что делалось на эти огромные деньги? Применялись дорогостоящие технологии укрепления откосов с использованием георешёток, щебня и синтетического нетканого материала – дорнита.
– Высокая стоимость содержания подверженных эрозии площадей сподвигла специалистов Инженерно-технического центра на научно-исследовательскую работу, – продолжил Сергей Михайлович. – Так, в 2016 году совместно с научным институтом было разработано и апробировано техническое решение по укреплению грунта раствором поливинилового спирта. Контроль за состоянием экспериментальных участков вёлся три года. В 2019 году технология была включена в Реестр инновационной продукции ПАО «Газпром», и в 2020-м наша компания получила на неё патент.
– Включились в эту работу и специалисты Управления по содержанию коммуникаций и сооружений, – подчеркнул Фарит Батталов, заместитель начальника УСКиС. – В рамках рационализаторства мы разработали несколько агрегатов для криогелевой новации: установку с лопастями для приготовления-замешивания раствора, насос для его распределения и фрезу для рыхления земли после нанесения смеси. Партия криогеля объёмом тысяча литров готовится 40 минут. За одну рабочую смену «варится» 10 таких порций. Готовый раствор можно применять сразу после охлаждения.
Оценка эффективности криогелевых работ проводится ежегодно летом и осенью, мониторинг состояния укреплённых территорий включает отбор проб. Осмотр территорий с целью определения новых нуждающихся в защите участков происходит сразу после схода снега. А сама обработка грунта криогелем начинается в сентябре, перед переходом от среднесуточных положительных температур к отрицательным. Именно череда промерзаний-оттаиваний поливинилового спирта обеспечивает его структурирование.
Эрозионные реки, криогелевые берега. Несложная в применении криогелевая технология при минимальных затратах значительно повышает несущую способность слабых, пылеватых грунтов. Насыщая и заполняя пространство пор, криогель формирует на земляном полотне некую «скорлупу», защитный «панцирь», по характеристикам сопоставимый с бетоном малой прочности.
Фото из архива УСКиС и ИТЦ