Рассматриваются температурные и геокриологические условия активизации криогенных процессов при различных типах квазистационарного температурного состояния (КТС) дорожных насыпей и мерзлых грунтов в их основании. Всего в пределах криолитозоны выделены четыре типа КТС — устойчивый (в работе рассмотрен на примере климатических условий метеостанции
(м/с) «Амдерма»), переходный низкотемпературный (на примере климатических условий м/с «Норильск»), переходный высокотемпературный (на примере климатических условий м/с «Якутск») и неустойчивый (на примере климатических условий м/с «Чита»). Для них проведено математическое моделирование сезонных и многолетних изменений температурного поля в дорожных насыпях и их основаниях. В результате прогноза получены данные о потенциальной активности неблагоприятных криогенных процессов (термокарста, пучения, морозобойного растрескивания) и проявлении ползучести мерзлых грунтов
в условиях различных типов КТС геотехнических систем дорожных насыпей в криолитозоне. Установлено, что термокарст чаще всего проявляется в условиях неустойчивого и переходного высокотемпературного типов КТС (развивается в грунтах при относительной осадке при оттаивании более 0,2 д.ед.). Прогноз показал, что наибольшую активность криогенное пучение в тонкодисперсных грунтах насыпи будет иметь при неустойчивом и переходных типах КТС. Согласно полученным данным, морозобойное растрескивание будет активно во всех типах КТС. По результатам выполненных расчетов, ползучесть мерзлых
грунтов представляет наибольшую опасность в условиях переходного высокотемпературного типа КТС. Сделаны выводы о неоднозначности причин наиболее распространенных типов деформаций дорог в криолитозоне и необходимости учета полученных результатов при планировании инженерной защиты.

1. Брушков А.В., Ершов Э.Д., 2001. Морозное пучение пород. В кн. под ред. Э.Д. Ершова, Основы геокриологии. Часть 4.
Динамическая геокриология. Изд-во МГУ, Москва, с. 512–529.
2. Велли Ю.Я., Докучаев В.И., Федоров Н.Ф. (ред.), 1977. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Стройиздат, Ленинград.
3. Гарагуля Л.С., 2001. Классификация процессов. В кн. под ред. Э.Д. Ершова, Основы геокриологии. Часть 4. Динамическая геокриология. Изд-во МГУ, Москва, с. 471–488.
4. Гарагуля Л.С., 2001. Термокарст. В кн. под ред. Э.Д. Ершова, Основы геокриологии. Часть 4. Динамическая геокриология. Изд-во МГУ, Москва, с. 549–563.
5. Горелик Я.Б., Земеров И.В., 2020. Влияние поверхностного обводнения на температурный режим мерзлых грунтов. Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика, Том 6, № 1(21), с. 10–40, https://doi.org/10.21684/2411-7978-2020-6-1-10-40.
6. Достовалов Б.Н., Кудрявцев В.А., 1967. Общее мерзлотоведение. Изд-во Московского университета, Москва.
7. Исаков В.А., 2014. Прогноз температурного режима грунтов насыпи и естественного основания земляного полотна в различных регионах криолитозоны. Инженерная геология, № 4, с. 56–63.
8. Исаков В.А., 2015. Температурный режим в основании дорог на вечной мерзлоте. Вестник Московского университета. Серия 5. География, № 3, с. 25–34.
9. Исаков В.А., Наумов М.С., Телков Ф.С., 2013. Обследование грунтов основания на направлении Улак — Эльга. Путь и путевое хозяйство, № 4, с. 28–31.
10. Казаринов А.Е., 2017. Обобщение результатов измерения прочности дорожных одежд на сети дорог южных районов
Хабаровского края. Дальний Восток. Автомобильные дороги и безопасность движения, Международный сборник научных трудов, Хабаровск, 2017, с. 73–77.
11. Кондратьев В.Г., 2008. Вековая, но не вечная же проблема железных дорог на вечной мерзлоте. Транспорт Российской Федерации, № 3–4, с. 16–17.
12. Кондратьев В.Г., Кондратьев С.В., 2016. Деформации автодороги «Амур» Чита — Хабаровск на участках льдистых
многолетнемерзлых грунтов: причины и пути их прекращения. Материалы Пятой конференции геокриологов России, Москва, 2016, с. 199–206.
13. Романовский Н.Н., 1977. Формирование полигонально-жильных структур. Наука, Новосибирск.
14. Скворцов О.В., Фазилова З.Т., Зайцев А.А., 2018. Укрепление земляного полотна в районах распространения
многолетнемерзлых грунтов на направлении Чум — Лабытнанги в рамках реализации проекта «Северный широтный ход». Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство, Том 12, № 12(12), с. 85–89.
15. Толманов В.А., Гребенец В.И., Исаков В.А., Керимов А.Г, 2017. Деформации дорожного полотна в сложных мерзлотных
условиях Норильского промрайона. Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, Материалы Тринадцатой Общероссийской конференции изыскательских организаций, Москва, 2017, с. 251–258.
16. Хрусталев Л.Н., 2019. Инновационные строительные технологии и конструкции в области распространения многолетнемерзлых грунтов. РУСАЙНС, Москва.
17. Чеверев В.Г., Бурнаев Р.С., Гагарин В.Е., Сафронов Е.В., 2013. Влияние внешней нагрузки на степень пучинистости глинистых грунтов. Криосфера Земли, Том XVII, № 4, с. 57–62.
18. Шестернев Д.М., 2016. Линейные сооружения в криолитозоне России. Материалы Пятой конференции геокриологов России, Москва, 2016, Том 1, с. 228–235.
19. Шестернев Д.М., Литовко А.В., 2018. Комплексные исследования по выявлению деформаций на автомобильной дороге «Амур». Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, Материалы Четырнадцатой Общероссийской конференции изыскательских организаций, Москва, 2018, с. 304–309.
20. Dydyshko P.I., 2017. Deformation of railway subgrade upon permafrost and stabilization measures. Earth’s Cryosphere, Vol. XXI, No. 4, pp. 43–57, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-4(43-57).
21. Grebenets V.I., Isakov V.A., 2016. Deformation and stabilization of motor and rail roads within the Norilsk-Talnakh transportation corridor. Earth’s Cryosphere, Vol. XX, No. 2, рр. 62–68.
22. Kurz D., Fiynn D., Alfaro M., Arenson L.U., Graham J., 2020. Seasonal deformations under a road embankment on degrading permafrost in Northern Canada. Environmental Geotechnics, Vol. 7, Issue 3, pp. 163–174, https://doi.org/10.1680/jenge.17.00036.
23. Zhang A.A., Ashpiz E.S., Khrustalev L.N., Shesternev D.M., 2018. A new way for thermal stabilizationof permafrost under railway embankment. Earth’s Cryosphere, Vol. XXII, No. 3, pp. 59–62, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-3(67-71).

ИСАКОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ
Инженер кафедры криолитологии и гляциологии географического
факультета Московского государственного университета
им. М.В. Ломоносова, к.г.н., г. Москва, Россия
ГРЕБЕНЕЦ ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ
Доцент кафедры криолитологии и гляциологии географического
факультета Московского государственного университета
им. М.В. Ломоносова, к.г.-м.н., г. Москва, Россия

The article discusses the temperature and geocryological conditions of activation of cryogenic processes at various types of quasi-stationary temperature state (QSTF) of roadbeds and frozen soils in their base. In total within the permafrost zone, four types of QSTF have been identified — stable (on the example of climatic conditions of the “Amderma” meteorological station); transient low-temperature (on the example of climatic conditions of the “Norilsk” meteorological station); transient high-temperature (on the example of the climatic conditions of the “Yakutsk” meteorological station) and unstable (on the example of the climatic conditions of the “Chita” meteorological station). Mathematical modeling of seasonal and long-term changes in the temperature field in roadbeds and their bases was performed for them. As a result of the forecast, the data on the potential activity of unfavorable cryogenic processes (thermokarst, heaving, frost cracking and creep of frozen soils) in conditions of various types of QSTF of geotechnical systems of roadbeds in the permafrost zone were obtained. It has been established that thermokarst is most actively manifested under conditions of unstable and transitional high-temperature types of QSTF (develops in soils with relative precipitation when thawing more than 0.2 unit fractions). The forecast has shown that the greatest activity of cryogenic heaving in the finely dispersed soils of the embankment will have at unstable and transitional types of QSTF. Frost cracking will be active in all types of QSTF, according to the obtained data. According to the results of the performed calculations, the creep of frozen soils is the most dangerous in the conditions of the transitional high-temperature type of QSTF. Conclusions have been made about the ambiguity of the causes of the most common types of road deformations in the permafrost zone and the need to take into account the results obtained in engineering protection planning.

1. Brushkov A.V., Ershov E.D., 2001. Frost heaving of rocks. In E.D. Ershov (ed.), Fundamentals of geocryology. Part 4. Dynamic
geocryology. Publishing house of the Moscow State University, Moscow, pp. 512–529. (in Russian)
2. Wellie Yu.Ya., Dokuchaev V.I., Fedorov N.F. (eds), 1977. Guide to construction on permafrost soils. Stroyizdat, Leningrad. (in Russian)
3. Garagulya L.S., 2001. Classification of processes. In E.D. Ershov (ed.), Fundamentals of geocryology. Part 4. Dynamic geocryology. Publishing house of the Moscow State University, Moscow, pp. 471–488. (in Russian)
4. Garagulya L.S., 2001. Thermokarst. In E.D. Ershov (ed.), Fundamentals of geocryology. Part 4. Dynamic geocryology. Publishing
house of the Moscow State University, Moscow, pp. 549–563. (in Russian)
5. Gorelik Ya.B., Zemerov I.V., 2020. Influence of the surface water reservoir to the thermal regime of frozen ground. Bulletin of the Tyumen State University Herald. Physical and Mathematical Modeling. Oil, Gas, Energy, Vol. 6, No. 1(21), pp. 10–40,
https://doi.org/10.21684/2411-7978-2020-6-1-10-40. (in Russian)
6. Dostovalov B.N., Kudryavtsev V.A., 1967. General permafrost science. Publishing house of the Moscow State University, Moscow. (in Russian)
7. Isakov V.A., 2014. Thermal modeling for road embankments and the underlying grounds in various regions of the permafrost zone. Inzhenernaya Geologiya, No. 4, pp. 56–63. (in Russian)
8. Isakov V.A., 2015. Temperature regime of roads basements in the permafrost. Bulletin of Moscow University. Series 5. Geography, No. 3, pp. 25–34. (in Russian)
9. Isakov V.A., Naumov M.S., Telkov F.S., 2013. Inspection of foundation soils in the direction Ulak — Elga. Railway Track and Facilities, No. 4, pp. 28–31. (in Russian)
10. Kazarinov A.E., 2017. Generalization of the results of measuring the strength of road pavements on the road network in the southern regions of the Khabarovsk Territory. Far East. Highways and traffic safety, In International collection of scientific works, Khabarovsk, 2017, pp. 73–77. (in Russian)
11. Kondratyev V.G., 2008. The age-old, but not eternal problem of railways on permafrost. Transport of the Russian Federation, No. 3–4, pp. 16–17. (in Russian)
12. Kondratyev V.G., Kondratyev S.V., 2016. Deformations of the “Amur” Chita — Khabarovsk Highway in areas of icy permafrost:
causes and ways to stop them. Materials of the 5th Conference of Russian geocryologists, Moscow, 2016, pp. 199–206. (in Russian)
13. Romanovsky N.N., 1977. Formation of polygonal-vein structures. Nauka, Novosibirsk. (in Russian)
14. Skvortsov O.V., Fazilova Z.T., Zaitsev A.A., 2018. Strengthening of the subgrade in areas of distribution permafrost nagkaproblema Chum — Labytnangi in the framework of the project “Northern Latitudinal Railway”. Vnedrenie Sovremennyh Konstrukcij i Peredovyh Tekhnologij v Putevoe Hozyajstvo, Vol. 12, No. 12(12), pp. 85–89. (in Russian)
15. Tolmanov V.A., Grebenets V.I., Isakov V.A., Kerimov A.G., 2017. Deformations of the roadbed in difficult permafrost conditions of the Norilsk industrial area. Prospects for development of engineering survey in Russian Federation, Materials of the 13th All-Russian Conference of prospecting organizations, Moscow, 2017, pp. 251–258. (in Russian)
16. Khrustalev L.N., 2019. Innovative building technologies and structures in the field of the spread of permafrost soils. RUSAYNS, Moscow. (in Russian)
17. Cheverev V.G., Burnaev R.S., Gagarin V.E., Safronov E.V., 2013. Influence of the external pressure on the degree of frosty heaving of clay soils. Earth’s Cryosphere, Vol. XVII, No. 4, pp. 57–62. (in Russian)
18. Shesternev D.M., 2016. Linear structures in the permafrost zone of Russia. Materials of the 5th Conference of Russian geocryologists, Moscow, 2016, Vol. 1, pp. 228–235. (in Russian)
19. Shesternev D.M., Litovko A.V., 2018. Comprehensive studies to identify deformations on the “Amur” Highway. Prospects for
development of engineering survey in Russian Federation, Materials of the 14th All-Russian Conference of prospecting organizations, Moscow, 2018, pp. 304–309. (in Russian)
20. Dydyshko P.I., 2017. Deformation of railway subgrade upon permafrost and stabilization measures. Earth’s Cryosphere, Vol. XXI, No. 4, pp. 43–57, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-4(43-57).
21. Grebenets V.I., Isakov V.A., 2016. Deformation and stabilization of motor and rail roads within the Norilsk-Talnakh transportation corridor. Earth’s Cryosphere, Vol. XX, No. 2, рр. 62–68.
22. Kurz D., Fiynn D., Alfaro M., Arenson L.U., Graham J., 2020. Seasonal deformations under a road embankment on degrading permafrost in Northern Canada. Environmental Geotechnics, Vol. 7, Issue 3, pp. 163–174, https://doi.org/10.1680/jenge.17.00036.
23. Zhang A.A., Ashpiz E.S., Khrustalev L.N., Shesternev D.M., 2018. A new way for thermal stabilizationof permafrost under railway embankment. Earth’s Cryosphere, Vol. XXII, No. 3, pp. 59–62, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-3(67-71).

VLADIMIR A. ISAKOV
PhD (Geography); Engineer of the Department of Cryolithology and
Glaciology, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State
University; Moscow, Russia
VALERY I. GREBENETS
PhD (Geology and Mineralogy); Associate Professor in the
Department of Cryolithology and Glaciology, Faculty of Geography,
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia