Эксплуатация железной дороги ежегодно осложняется проблемой весеннего половодья, когда перенасыщенность отдельных участков земляного полотна талыми водами угрожает устойчивости конструкции железнодорожного пути.
Реализация мероприятий, направленных на предупреждение размыва пути, в это время напоминает сводку боевых действий. На дорогах формируются оперативные штабы, координирующие работу по подготовке к паводку. Укрепляется земляное полотно. На период весеннего половодья назначаются дополнительные обходы пути и дежурства на опасных объектах. Локомотивные бригады знакомятся с перечнем участков вероятного размыва и деформаций пути. Ограничивается скорость движения поездов.
Однако принимаемых мер бывает недостаточно. В 2005 году на Октябрьской железной дороге в Тверской области из–за подмыва насыпи земляного полотна опрокинулись 26 цистерн с мазутом. Происшествие квалифицировалось как экологическая катастрофа. А ведь событие могло обернуться крушением пассажирского поезда.
В июне 2009 года было остановлено движение поездов вблизи станции Южно–Сахалинск. Причиной стала просадка железнодорожного полотна в результате подмыва насыпи.
В апреле 2011 года на совещании на Валдае по улучшению прогнозирования опасных природных явлений тогдашний министр по чрезвычайным ситуациям Сергей Шойгу сообщил, что подтопление угрожает безопасности движения поездов на 310 участках железных дорог.
Сохранялся риск безопасного перевозочного процесса в период пропуска паводковых вод в 2012 году. Только за двое суток апреля были допущены четыре случая нарушения целостности земляного полотна в виде сплывов откосов насыпи на перегонах Тейково – Оболсуново Северной и Дворец – Любницы Октябрьской железных дорог и размывов бровки земляного полотна на перегонах Поварово–3 – Манихино–2 Московской и Вязники – Денисово Горьковской железных дорог. Благодаря бдительности работников железных дорог и своевременно принятым мерам удалось обойтись без серьезных последствий. В июне задержку поездов более чем на восемь часов вызвало разрушение насыпи на перегоне Могоча – Пеньковская Забайкальской железной дороги.
Чтобы предупредить аварийную ситуацию, наблюдение ведется за состоянием как самой конструкции пути, так и всех плотин и водохранилищ, расположенных с верховой стороны от железнодорожного пути. И это оправдано. Так, в 2001 году на Куйбышевской железной дороге в Челябинской области пришлось полностью восстановить железнодорожный путь, разрушенный несанкционированным сбросом паводковых вод с плотины, принадлежащей ОАО «Агрегат». Многочасовую задержку в движении поездов вызвал сброс тысяч тонн воды из водохранилища и размыв 200–метрового участка железнодорожного полотна в районе станции Седанка Дальневосточной железной дороги.
Проблема повышения устойчивости железнодорожного пути в паводковый период носит общесетевой характер. Для предупреждения и форсированной ликвидации аварийных ситуаций ежегодно на сети формируется более 400 противоразмывных поездов. Их количество на каждой из дорог различно в зависимости от состояния конструкции пути, но не меняется из года в год, что свидетельствует о неизменном количестве участков железнодорожного пути, нуждающихся в контроле.
Объем средств, выделяемых на предупреждение аварийных ситуаций, равноценен затратам на ликвидацию ущерба и исчисляется миллионами рублей. В 2004 году ущерб ОАО «РЖД» от прорыва плотин и прохождения паводка составил более 100 млн рублей. Таков, условно, объем ежегодных затрат.
Для выявления опасных участков нет необходимости в специальной аппаратуре. Участки, угрожающие безопасности движения поездов, определены и досконально изучены многолетними наблюдениями сотрудников дистанций пути. Ежегодно в период паводка на Московской железной дороге устанавливается повышенный контроль за состоянием 420 участков. На Октябрьской железной дороге существуют 315, на Западно–Сибирской железной дороге 60, на Горьковской – 68, на Юго–Восточной 20 опасных участков. Список можно продолжить.
В последние годы усилен контроль за состоянием земляного полотна. Приобретаются иноземные и разрабатываются соответствующие отечественные приборы. Следует, однако, признать, что средствами геозондирования можно предсказать возможную потерю устойчивости насыпи, но невозможно решить проблему.
Для ее решения необходимо перейти от наблюдения за поведением насыпей в паводковый период к радикальным мероприятиям, способным противостоять разрушению конструкции пути.
И здесь придут на помощь нетканые синтетические материалы. Возможность модернизации конструкции железнодорожного пути на их основе не вызывает сомнений. Актуальной задачей становится разработка конструкции железнодорожного пути в геотекстильной оболочке.
В отличие от известных способов работы с геотекстилем, полотнища нетканого материала необходимых размеров изготавливаются на специальном стенде в промышленных условиях звеносборочной базы. Полотнища размерами, достаточными для формирования обойм и полуобойм, скатываются в рулоны и крепятся к рельсовому звену. Транспортировка рулонов и укладка геотекстиля осуществляются путеукладочным поездом.
По предлагаемой технологии укладка геотекстиля, закрытого слоем грунта, и наращивание насыпи выполняются челночным ходом путеукладочно–разборочного поезда по схеме, знакомой каждому путейцу. При капитальном ремонте пути аналогичные операции выполняются раздельными поездами.
Диапазон используемых в строительстве синтетических материалов широк. В зависимости от назначения они обладают различными прочностными характеристиками.
При транспортировке пакета звеньев к месту укладки возможно истирание нетканого материала головками рельсов нижележащего звена. Чтобы исключить деформацию геотекстиля, разработаны технологические схемы, обеспечивающие сохранность нетканого материала при транспортировке. Для укладки геотекстиля раскатыванием рулона вдоль пути и раскатыванием рулона перпендикулярно оси рельсового пути необходима специальная конструкция траверсы.
Использование в предлагаемой технологии комплекта звеньев монтажного рельсового пути позволяет защитить нетканый материал не только технологическими, но и конструктивными решениями.
Так, давление от железнодорожного подвижного состава на поверхность нетканого материала можно уменьшить развитием площади опирания подрельсовых опор, изменением эпюры шпал либо новой конфигурацией подрельсового основания, например, лежнями и рельсовыми тягами.
Чтобы исключить концентрацию напряжений нетканого материала по периметру основания шпалы, подрельсовые опоры могут быть выполнены с закругленными краями.
Благоприятному контакту различных по плотности материалов подрельсовой опоры и нетканого материала способствовало бы использование подрельсовых опор, обтянутых материалом, идентичным нетканому материалу.
Можно утверждать, что проблема радикального решения безопасности движения поездов в паводковый период сохраняет актуальность на протяжении всей истории существования российских железных дорог. Конец затянувшейся истории следует положить плановым сокращением количества таких участков пути.
Для этого есть современные технологии и современные материалы.

Феликс КУНЦЕВИЧ,
инженер путей сообщения,строитель

28.03.2013