Дренаж воды в условиях вечной мерзлоты

Дренаж поверхностных вод в условиях вечной мерзлоты является сложным и дорогостоящим мероприятием, которое тормозит развитие северных районов нашей страны. Проблема отвода воды возникает в связи с образованием вспучиваний глинистых грунтов, господствующих на территории севера. Вспучивание происходит спонтанным образом, после выпадения осадков или в результате таяния снегов. Вода накапливается в одном месте, просачивается до слоя вечной мерзлоты и впитывается в слой глин и глинистых песков, вызывая увеличение их объема. Частицы воды притягиваются к частицам грунта, в результате чего образуется новая частица, большего размера. Чем меньше частицы грунта, тем значительнее проявляется поверхностное вспучивание. Подземное расположение мелких частиц неравномерно, поэтому вспучивание также носит неравномерный характер – на некоторых участках вспучивание может носить увеличенный характер, а где-то совершенно не проявляться. Такая неравномерность вспучивания осложняет использование на поверхности автомобильных и железнодорожных путей сообщения, так как полотно дорог поднимается и опускается в произвольном виде. Полотно дорог выходит из строя, что вызывает нарушение сообщения между населенными пунктами.

Одним из способов противодействия вспучиванию поверхностных грунтов, является дренирование поверхностной воды, с целью ее отвода от полотна дороги. Однако в случае дренирования поверхности в условиях вечной мерзлоты, строители сталкиваются с целым рядом непреодолимых проблем:

1. Прокладывать водопроводы в подземном состоянии чрезвычайно дорого, так как приходится бороться с твердыми грунтами вечной мерзлоты, и кроме того, вода в трубах при температуре ниже нуля градусов замерзает один раз, и больше, возможно никогда не растает.
2. Прокладка поверхностных трубопроводов более перспективна, однако в таком случае, трубопровод будет действовать только во время сезонных положительных температур. Попытки подогревать трубопровод приводят к расплавлению поверхностных льдов и проседанию трубопроводов.
3. Дренирования тяжело добиться, так как нет возможности накапливать и удалять собранную воду, выпавший объем которой бывает значительным.

Для отведения воды от путей сообщения, под основаниями дорог устраиваются переливные трубы, по которым перетекает поверхностная вода в тех случаях, когда уровень одной стороны дороги выше уровня другой стороны дороги и у воды появляется возможность для самостоятельного перетекания. Тем не менее, создать эффективную систему водоотведения на протяжении длительного промежутка пути, невозможно.