Основная транспортная артерия Республики Саха (Якутия) – автомобильная дорога А-360 «Лена», идущая от Невера до Якутска, единственная круглогодичная магистраль для доставки необходимых для районов республики грузов.
Большая часть дороги проходит по территории широкого развития сезоннои многолетнемерзлых пород (ММП).
Еще в начале прошлого столетия Якутия фактически была изолирована от основной части Российской империи и даже от граничащих с ней областей. Протяженность единственного сезонного пути в Якутию – тракта Иркутск – Якутск – составляла 2 650 км.
Создание автомобильной дороги федерального значения Невер – Якутск А-360 «Лена» неразрывно связано с началом освоения и разработки месторождений золота в Амурской области, в верхнем течении Амура и Южной Якутии в бассейнах рек Тимптон и Алдан.
В настоящее время успешно реализуются разделы федеральной целевой программы по реконструкции автомобильной дороги, которая является составной частью международного транспортного коридора, соединяющего автопереход на границе Российской Федерации и Китайской Народной Республики с морским портом в Магадане. Активное освоение природных богатств Южно-Якутского региона потребовало создания новой дороги, связывающей Транссибирскую магистраль и прииски золотого Алдана.
В 1925 году были начаты работы по строительству грунтовой дороги от железнодорожной станции Большой Невер к северу, на г. Томмот. Масштабные изыскательские работы по трассировке будущей автодороги через пос. Незаметный до р. Алдан дали начало крупнейшей дорожной стройке. С поставленной задачей дорожники-первопроходцы Амуро-Якутской магистрали справились, и летом 1928 года стал возможен сквозной проезд от Большого Невера до Томмота, а уже в сентябре 1928 года на берег р. Чульман впервые прибыл автомобиль.
Создание мощной золотодобывающей промышленности для СССР было делом стратегической важности. Рост потребности снабжения приисков продовольствием определил необходимость строительства пригодной для проезда тяжелых крупногабаритных машин автомобильной дороги. В начале 1930-х годов на участке Томмот – Якутск, за исключением последних перед Якутском 100 км трассы, работы, связанные с прокладкой зимника, были завершены. Работа дорожников в годы индустриализации, разрушительной Великой Отечественной войны и в период послевоенного восстановления хозяйства осуществлялась фактически бесперебойно.
Дорога постепенно пришла в совершенно неудовлетворительное состояние и в 2006 году удостоилась сомнительной славы «худшей» и даже «самой страшной трассы в мире».
В апреле 1949 года дорога от Большого Невера до Томмота стала составной частью разветвленной сети общегосударственных дорог СССР. Но дорога постепенно пришла в совершенно неудовлетворительное состояние и в 2006 году удостоилась сомнительной славы «худшей» и даже «самой страшной трассы в мире».
Новый этап в истории развития автомобильной дороги «Лена» наступил с принятием Правительством РФ федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России». В рамках исполнения ее подпрограммы «Автомобильные дороги» поставлена задача приведения 85% протяженности автомобильной дороги Невер – Нижний Бестях в нормативное состояние.
С 2010 по 2015 год реконструировано более 300 км автомобильной дороги, а за последние 5 лет капитально отремонтировали 350 км трассы. В настоящее время Управление автомобильной магистрали Невер – Якутск проводит ремонт 120 км трассы в год. С учетом новых транспортных нагрузок перестроены сотни мостов и водопропускных труб.
Природа распорядилась так, что значительная часть трассы проходит по территории развития многолетнемерзлых пород (ММП). Мерзлотно-гидрогеологические условия вдоль трассы «Лена» весьма контрастны.
Все разнообразие мерзлотного строения территории, которую пересекает дорога, определяется несколькими параметрами природной среды, среди которых наиболее важными являются средняя годовая температура воздуха и ее годовая амплитуда, толщина и режим формирования снежного покрова, состав горных пород, их влажность, в горных областях – также высотная поясность.
«Лена» имеет субширотное простирание, которое совпадает с направлением увеличения суровости мерзлотных условий территории. Например, в южной ее конечной точке вблизи Тынды ММП имеют островное и прерывистое распространение, а в северной (севернее Томмота) – сплошное.
Если в первом типе распространения мерзлота относительно малой мощности (до 100–200 м) и близкими к 0 температурами (от 0 до −3°С), то во втором типе ее мощность может достигать 600 и более метров при температуре до −5°С.
Еще одной важной особенностью современного сплошного распространения многолетнемерзлых горных пород является наличие высокольдистых (до 70% объема) толщ. При их протаивании происходит весьма быстрое обводнение и проседание рельефа. На сплошность и строение мерзлоты оказывают влияние горные системы (Становой хребет, хребет Западные Янги, Алданское нагорье), где накладывается дополнительный фактор, связанный с высотной поясностью. Последнее представляет собой специфику изменения температуры воздуха и, как следствие, мощности мерзлых толщ и их температуры на разных высотных отметках.
Так, в долинах, как правило, зимой застаиваются наиболее холодные воздушные массы, приводящие к значительному охлаждению горных пород. С постепенным увеличением абсолютных отметок рельефа температуры воздуха становятся мягче до определенной высоты, называемой «потолком инверсии». Эта отметка непостоянна для разных горных сооружений и зависит от конкретных природно-территориальных условий.
Подземные воды оказывают значительное влияние на распространение и температуру ММП, особенно в области островного и прерывистого их распространения.
Выше потолка инверсии, а обычно это привершинные участки рельефа, снова формируются весьма суровые погодные условия, и именно там развиты наиболее низкие температуры мерзлых пород. Подземные воды оказывают значительное влияние на распространение и температуру ММП, особенно в области островного и прерывистого их распространения. Воды отепляют мерзлые толщи, нередко образуя талики – горные породы, имеющие положительную среднюю годовую температуру.
В условиях сплошного развития мерзлоты подземные воды, особенно глубокой циркуляции (подмерзлотные), не имеют свободного доступа к дневной поверхности из-за промороженности водовыводящих каналов – более 95% территории занимают мерзлые породы.
Как правило, такие воды движутся по талым зонам, которые приурочены в основном к руслам крупных рек, например таких, как Лена или Алдан. В условиях прерывистого и островного залегания мерзлых толщ подземные воды выходят на поверхность под давлением вышележащего слоя пород и (или) водонепроницаемых мерзлых на участках развития таликов.
Последние широко развиты в горных областях, где существуют трещины и разломы, связанные с движением земной коры, подземные воды здесь играют одну из ключевых ролей в распространении мерзлоты. В южной части «Лены» развиты скальные горные породы, рельеф представляет собой возвышенные плато, низкие и средние горы, а ММП имеют прерывистое и островное развитие.
В речных долинах, где проходят трассы, развивается такой негативный природный процесс, как наледеобразование. Связано оно с широким выходом на дневную поверхность или в русло реки подземных вод, которые зимой при замерзании образуют гигантские по площади, до нескольких квадратных километров, и толщине до 5–7 м массивы слоистого льда. Эти явления затрудняют проезд транспорта, деформируют основания дорог и опор мостов.
На склонах развиваются процессы медленного сползания крупных валунов (курумов), вязко-пластичного течения протаявшего сверху грунта (солифлюкция), осыпи, оползни и наледеобразование. На возвышенных участках рельефа опасность устойчивости насыпи представляют процессы измельчения и дробления материала (криогенное выветривание пород), слагающего ее основание, в результате процессов промерзания и протаивания возникает движение курумов.
Помимо всего этого, само линейное инженерное сооружение (дорога) является нарушителем природных условий: затрудняет поверхностный и подземный водный сток, изменяет условия теплообмена горных пород с атмосферой и др.
В результате активизируются процессы заболачивания территории, транспортировка водным потоком мелких частиц грунта по поровому пространству тела насыпи (суффозия), просадки грунтов основания железной дороги и т. д. Несмотря на все это, проведение детальных инженерно-геологических и геокриологических исследований еще на стадии проектирования позволяет выявлять потенциальные участки образования тех или иных негативных мерзлотных процессов, разработать инженерно-технические решения для борьбы или минимизации их воздействия на устойчивость инженерного сооружения.
При этих геокриологических условиях особое внимание уделялось выбору, состоянию и содержанию дорожного покрытия. До 2012–2014 годов существовали участки, на которых полностью отсутствовало покрытие, и дорога в период снеготаяния (май – начало июня) становилась труднопроезжей. Покрытие там находилось в разном состоянии – от свежеуложенного и хорошего до плохого. Но, пожалуй, основным недостатком трассы до сих пор является отсутствие моста через р. Лену в районе Якутска.
Летом там действует грузопассажирский паром, зимой (декабрь – апрель) – переправа по льду реки, а в период ледохода и ледостава сообщение возможно только по воздуху и судами на воздушной подушке. По предварительным оценкам специалистов, строительство моста может занять 5–6 лет.
Строительство моста через р. Лену уже срывалось несколько раз, но в 2014 году было как никогда реально: был определен концессионер, предусмотрены средства федерального бюджета, однако они в последний момент были перенаправлены на строительство Крымского моста.
На возвышенных участках рельефа опасность устойчивости насыпи представляют процессы измельчения и дробления материала (криогенное выветривание пород).
В феврале 2020 года Якутия заключила концессионное соглашение сроком на 25 лет о строительстве моста через р. Лену с оценочной стоимостью 83,3 млрд руб. От совмещенного автомобильного и железнодорожного моста, как предполагалось ранее, отказались: 83,3 млрд руб. хватит только на автомобильный вариант длиной 3,1 км и 11 км подъездов.
В то же время Счетная палата РФ рекомендовала строить именно совмещенный мост, чтобы, продлив железнодорожную линию до Якутска, более эффективно использовать новую железную дорогу Томмот – Нижний Бестях.
В середине июля 2020 года вице-премьер Марат Хуснуллин поручил правительству республики и Минтрансу России проработать вопрос об ускорении строительства моста, чтобы сдать его в 2024 году вместо 2025-го, как ранее было запланировано.
Однако вопрос, выделять ли из федерального бюджета средства на эту стройку, в правительстве до сих пор не решен. Жители Якутии ждут появления моста через р. Лену более 10 лет. На левом берегу реки – в Якутске и других населенных пунктах региона – живет около 600 тыс. человек, а это больше половины населения Республики Саха ( Якутия).
Эта часть Якутии связана с остальной Россией только временными видами транспорта. Согласно недавним планам, одобренным президентом РФ В. В. Путиным, строительство моста через р. Лену может быть осуществлено до 2024 года, однако окончательное решение правительства России о его возведении по состоянию на 2021 год так и не принято.
Кроме основного варианта – моста – обсуждалось также строительство тоннеля под р. Леной. Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, причем строительство и дальнейшая эксплуатация таких масштабных сооружений в таких сложных климатических и геокриологических условиях, как в Центральной Якутии, будут связаны с непредсказуемыми последствиями, еще не до конца просчитанными специалистами. Аналоги таких сооружений в подобных условиях в мире отсутствуют.
Решение за или против моста (либо тоннеля) зависит от множества вопросов относительно стоимости проекта и технических вызовов. Особое, весьма аргументированное мнение в наши дни высказал многолетний руководитель стройки железнодорожной магистрали АЯМ А. Н. Дудников. Он отметил, что на проблему моста через р. Лену после недавних событий с обледенением вант моста на остров Русский во Владивостоке стоит взглянуть по-иному.
Прокуратура Приморского края расследует причины длительности очистки вант моста на остров Русский ото льда после обледенения и необходимость выработки для этого процесса новых технологий. Почетный транспортный строитель РФ А. Н. Дудников предлагает прокуратуре Республики Саха и другим компетентным органам вникнуть в проблему выбора варианта вантового моста через р. Лену сейчас, до принятия столь рискованного, неоправданного с экономической, конструкционной и эксплуатационной точки зрения решения.
В феврале 2020 года Якутия заключила концессионное соглашение сроком на 25 лет о строительстве моста через р. Лену с оценочной стоимостью 83,3 млрд руб.
Энергетики «Якутскэнерго» каждую весну и осень борются с обледенением проводов в результате налипания на них мокрого снега, переохлажденной воды, находящейся в воздухе в виде тумана, мороси, дождя. Формирование куржака в результате колебаний температур воздуха – тоже обычное явление. У энергетиков есть эффективные технологии удаления льда путем его плавления или возбуждения интенсивных изгибных колебаний провода, но применительно к очистке мостовых вант таких технологий пока нет.
Вторая проблема, на которую обращает внимание А. Н. Дудников, – это надежность самих вант. Как стало известно из СМИ, ванты для моста на остров Русский изготавливали французы, но испытать их в полномасштабной модели Ленского моста они не могут. Для этого необходима температура воздуха −64,4 °С – именно таково официально зарегистрированное значение минимальной температуры в районе Якутска. А ведь лабораторные испытания можно соотносить с реальными условиями только с определенными допусками.
Недостаточно изучена и проблема резонансных явлений, хотя резкое нарастание амплитудных колебаний конструкций моста при периодическом внешнем воздействии, например при порывах ветра, может привести к самым печальным последствиям. Наиболее известная катастрофа в результате резонансных явлений – это обрушение Такомского моста в США в 1940 году.
И наконец, еще один важнейший вопрос, на который обращает внимание А. Н. Дудников, – экономика транспортных перевозок. При окончательном выборе варианта чисто автомобильного моста это не приведет к снижению цен, не вызовет активного роста перевозки грузов. Тарифы на автоперевозки не регулируются государством, и при отсутствии альтернативных видов транспорта автомобилисты могут держать их максимально высокими.
Более того, строительство автомобильного, а не совмещенного автомобильно-железнодорожного моста приведет к удорожанию стоимости товаров за счет платы за проезд через него. Таким образом, строительство совмещенного автомобильно-железнодорожного моста и продолжения магистрали до Якутска принесет очевидные экономические выгоды.
Все действующие в городе предприятия смогут перейти с сезонного, досрочного завоза на ритмичные поставки, без необходимости долгосрочных запасов, а дальнейший приход железной дороги в Западную Якутию оздоровит экономику находящихся там предприятий.
В связи с недалекой перспективой завершения строительства собственно трассы уже составляются планы ее продления по маршруту Нижний Бестях – Мома – Магадан, пока же создание магаданской магистрали включено в «Стратегию развития железнодорожного транспорта в России до 2030 года». 30 мая 2019 года было объявлено, что строительство моста через р. Лену вошло в проект «Национальной программы развития Дальнего Востока».
Сегодня новые участки магистрали, введенные в эксплуатацию после реконструкции, отвечают современным требованиям как по пропускной способности, так и по условиям безопасности дорожного движения. На трассе успешно применяются передовые технологии для сохранения качества асфальтового покрытия. 