Инженерная защита участка БАМ в Хабаровском крае. Опыт ПК ТРУМЕР

Реклама. 0+. ООО «ПК ТРУМЕР». ИНН 9704163382

Erid= 2VfnxxfFYsa

Перегон «Станция Тулучи – разъезд Акур» находится в Ваниноском районе Хабаровского края. Он расположен на участке Байкало-Амурской магистрали от города Комсомольска-на-Амуре до города Советская Гавань.

Рис. 1. Участок работ

На Байкало-Амурской магистрали в данном районе активно развиты опасные гравитационные процессы. Рассматриваемый в статье участок является отрезком перегона «Тулучи – Акур» длиной 2 км, которому постоянно угрожает сход камнепадов и снежных лавин. Для обеспечения бесперебойного и безопасного железнодорожного сообщения и защиты инфраструктуры и жизни людей генпроектировщиком ООО «СпецПутьПроект» совместно со специалистами компании ПК ТРУМЕР в 2020-2023 годах был реализован масштабный проект по инженерной защите.

Рис. 2. Участок работ

Проектирование надежной инженерной защиты

Для защиты от опасных склоновых процессов на сегодняшний день существует множество различных технических решений. Опыт реализации аналогичных проектов показывает, что в зависимости от условий с этой целью проектировщиками предлагается либо изменение рельефа склона путем искусственного террасирования, сооружение улавливающих бетонных стенок и капитальных галерей, или же установка защитных тросово-сетчатых конструкций. При этом для принятия наиболее эффективного проектного решения определяющими факторами всегда являются выбор оптимального варианта защиты при эффективном расходовании финансовых средств.

На выбор того или иного проектного решения инженерной защиты может повлиять сложный рельеф, трудности с логистикой для доставки техники и выполнения строительных работ, пожелания заказчика и многое другое. Определяющую роль играет и корректность отчета, подготовленного изыскательскими организациями на предпроектной стадии. Стоит отметить, что эти работы часто выполняются недостаточно качественно, содержат неполный объем информации и нередко приводят к принятию некорректных, экономически неэффективных или ненадежных проектных решений.

В связи с этим, специалисты ПК ТРУМЕР для каждого из своих объектов проводят дополнительные обследования, в том числе с применением БПЛА (беспилотных летательных аппаратов).

В ходе таких работ, как правило, выполняются дополнительные геологические и геодезические полевые исследования.

При проведении геологических работ инженеры по горным рискам анализируют объем проявления и интенсивность опасных природных процессов на объекте. Как правило, эти исследования включают в себя геоморфологическую оценку всех прилегающих к объекту склонов от зоны аккумуляции до зоны зарождения, картирование опасных склоновых процессов, статистический анализ аккумулятивного обломочного материала, документацию деформаций на существующих защитных конструкциях и других объектах инфраструктуры, выделение приоритетных нестабильных склонов, анализ трещиноватости и определение потенциальной блочности обломков.

При геодезических исследованиях специалисты выполняют полеты с помощью БПЛА для получения наиболее актуальной информации о нестабильных склонах. Главной задачей на данном этапе работ является создание точной цифровой модели рельефа, которая в обязательном порядке захватывает зоны зарождения, транзита и аккумуляции склоновых процессов. Зачастую площадь цифровой модели рельефа, полученной специалистами ПК ТРУМЕР, превышает площадь топографической съемки, используемой проектировщиками, более чем в 10 раз.

Быстро выполнить съемку подобной площади возможно благодаря проведению воздушного лазерного сканирования (ВЛС) с БПЛА. При этом высокая точность финальной топографической съемки обеспечивается использованием технологии RTK (Real Time Kinematic) в паре с высокоточным лазерным сканером (Lidar).

Помимо «классической» топографической съемки, полевая геодезическая команда производит полеты с высокоточной фотокамерой для получения фотограмметрической 3D модели высокой точности (2 см/пиксель).

Оба вида работ дополняют друг друга и в результате проектировщики оперативно получают наиболее актуальные данные в объеме, необходимом для выбора типа систем инженерной защиты и расчета требуемых характеристик.

Реализация проекта ст. Тулучи – рзд. Акур

Для участка перегона «Ст. Тулучи – рзд. Акур» полевые выезды выполнялись дважды: в 2020 и 2023 годах. Осенью 2020 года инженеры по горным рискам провели обследование нестабильных склонов еще до начала строительных работ. Были выделены участки железнодорожных путей, которым угрожают камнепады и лавины. Летом 2023 года была произведена актуализация и дополнение полученных ранее данных.

Несмотря на то, что системы инженерной защиты занимают лишь малую часть в проектах модернизации перегонов БАМа, их проектирование имеет свои особенности. Ввиду этого, специалисты проектного отдела ПК ТРУМЕР всегда работают в кооперации с главным проектировщиком. Задачей проектной группы является расчетное обоснование выбора типа конструкций, их характеристик и расположения.

Выбор каждого защитного барьера на участке перегона «Ст. Тулучи – рзд. Акур» выполнялся на основе расчетов, 2D/3D моделирования и опыте реализации подобных проектов, в том числе за рубежом.

Рис. 3. Компьютерное моделирование схода обломков на железнодорожные пути

По результатам камеральной обработки данных генпроектировщиком совместно со специалистами компании ПК ТРУМЕР было разработано оптимальное решение инженерной защиты для рассматриваемого участка.

Рис. 4. Компьютерное моделирование схода обломков на железнодорожные пути с учетом установки противокамнепадного барьера TS-500-ZD высотой 4 м

Для защиты от камнепадов было реализовано комбинированное решение с возведением террас и установкой на них противокамнепадных барьеров. Проектом была предусмотрена установка 3 рядов противокамнепадных барьеров TS-1000-ZD+S высотой 6 м и энергетическим классом 1000 кДж общей длинной 728 м, а для зимнего периода эксплуатации была предусмотрена адаптация барьеров под статическую снеговую нагрузку.

Также на данном участке была спроектирована установка 2 рядов противокамнепадных барьеров TSC-500-ZD высотой 4 м и энергетическим классом 500 кДж общей длинной 168 м и 2 ряда противокамнепадных барьеров TSC-500-ZD высотой 3 м и энергетическим классом 500 кДж общей длинной 216 м.

Рис. 5. Установленный противокамнепадный барьер TSC-500-ZD высотой 4 м

Важно упомянуть, что в ходе расчетов и моделирования использовались только те данные, которые были получены в ходе полевых работ: размеры блоков, которые сошли со склонов, актуальный рельеф, потенциальные зоны отрыва обломков и т.д. Это позволило произвести расчеты, наиболее приближенные к реальности. 

Для защиты от лавин было предложено возведение каскада из рядов снегоудерживающих барьеров, которые должны быть установлены в зонах зарождения снежных лавин. Проектом была предусмотрена установка 29 рядов противолавинных барьеров Snow Rake Dk 2.0 высотой 2 м общей длинной 1545 м.

Рис. 6. Процесс монтажа снегоудерживающих барьеров Snow Rake Dk 2.0

Расчетные обоснования противолавинных барьеров основывались на данных ИГМИ, многолетних наблюдениях службы пути и отраслевых нормативных документах (в том числе, европейских).

Помимо расчетных обоснований типа и характеристик защитных конструкций, проектный отдел проработал с генпроектировщиком все детали, связанные с защитными конструкциями: выбор типа анкерного крепления, расчеты усилий, оказываемых на анкер, глубина его забуривания и пр.

Результатом совместной работы над проектом стало получение положительного заключения Главгосэкспертизы.

Несмотря на удаленность объекта, поставка защитных систем завершилась в срок и уже в 2023 году начались строительно-монтажные работы. Генподрядчиком, производившим бурение и монтаж защитных конструкций, выступила компания ООО «ТрансГеоСервис».

Ввиду того, что защитные конструкции состоят из большого количества элементов: стоек, рулонов сетки, оттяжек, тросов разных диаметров и др., на всех этапах работ специалисты ПК ТРУМЕР консультировали генподрядчика при монтаже.

В августе 2023 г. работы на объекте завершились, и в ходе полевого выезда инженеры по горным рискам оценили качество проведенных монтажных работ, а геодезическая группа выполнила исполнительную съемку объекта.

Рис. 7. Топографическая съемка масштаба 1:500

Рис. 8. Ортофотоплан

ВИДЕО. 3D модель участка высокого качества. Съемка выполнялась во время монтажных работ на склоне