Руководство и кадровый состав

История лаборатории

Основные направления исследований

• Тепловое и механическое взаимодействие сооружений с мерзлыми, протаивающими и промерзающими грунтами, физические и физико-механические их свойства.
• Воздействие криогенных геологических и физико-химических процессов на природно-технические системы криолитозоны в условиях изменения климата.
• Криогенные ресурсы и ресурсосберегающие криогеотехнологии.
• Геофизические поля и их трансформация в условиях техногенного прессинга и изменения климата.
• Инженерно-геокриологический мониторинг на региональном, локальном и детальном уровнях инженерного освоения арктических и субарктических территорий.

Задачи и методы исследования

• Разработка методики и техники геофизического контроля геокриологического состояния оснований сооружений грунтов и горных пород в криолитозоне для рациональной и безопасной эксплуатации ее территорий и расположенных в ней различных инженерных объектов и сооружений. Экспериментальные исследования состояния оснований гидротехнических, горнопромышленных и инженерных сооружений в Западной Якутии.
• Изучение взаимосвязей между геокриологическими процессами и обусловленными ими физическими полями, составом и свойствами мерзлых пород.
• Криолитологический мониторинг и динамика процессов: Непрерывный сбор и анализ данных о температурных и гидрогеологических изменениях в мерзлых грунтах для выявления уникальных явлений и улучшения прогнозов стабильности.
• Геофизические и инструментальные методы исследования: разработка и интеграция методов для детального картирования отепленных, талых и зон фильтрации, включая мониторинг сооружений в экстремальных условиях.
• Фильтрационные процессы и геомеханика: изучение связи фильтрации с древними геологическими структурами, оценка рисков для гидротехнических и транспортных объектов, рекомендации по контролю и предотвращению негативных процессов.
• Цифровизация и автоматизация анализа: создание баз данных и систем для комплексного моделирования состояния инфраструктуры, автоматизации классификаций и планирования мер по обеспечению долговечности оснований сооружений в криолитозоне.

Основные научные результаты за последние годы

• Экспериментальными исследованиями подтверждена возможность практической реализации технологии использования солнечной тепловой энергии на основе фазовых переходов воды для управления температурным режимом закрытых помещений в диапазоне высоких отрицательных температур.
• Обобщен опыт плотиностроения в криолитозоне России. Рассмотрены геокриологические принципы работы грунтовых плотин в условиях меняющегося климата на Земле. На основе исследований температурно-криогенного режима тела плотин и их оснований показана роль геокриологического мониторинга, позволяющего обнаружение негативных криогенных процессов на дальних подступах их развития и на этой основе приступать к разработке мер по обеспечению устойчивости гидроузла в целом. Представлены на текущий момент паспорта состояния основных грунтовых плотин и водохранилищ криолитозоны.
• Разработан способ определения физических характеристик однородных грунтов с низкими значениями структурных связей (талых и сыпучемерзлых) в массиве по данным компрессионных испытаний образцов приповерхностного слоя.
• Создан Атлас гигантских наледей-тарынов Северо-Востока России. Впервые в отечественной и мировой науке представлены карты ледяных полей, полученные в результате дешифрирования серийных космических снимков Lansat и Sentinel. В атласе размещено 90 карт распространения наледей-тарынов по бассейнам рек Яна, Индигирка, Колыма, Анадырь, Пенжина и др. На картах отражено современное положение и размеры около 7000 ледяных массивов, ежегодно формирующихся в результате излияния подземных вод.
• Проведено обобщение многолетних наблюдений за температурным режимом грунтов в основании зданий Якутской ТЭЦ – крупного теплоэнергетического объекта, расположенного в условиях сплошного распространения многолетнемёрзлых пород. На основе анализа многолетних наблюдений впервые оценено влияние длительной эксплуатации зданий и сооружений на температурный режим их грунтовых оснований.
• Теоретическими и экспериментальными исследованиями подтверждена возможность повышения несущей способности оснований свай в криолитозоне изменением формы продольного их сечения
• Проведенные исследования грунтовых растворов – заполнителей скважин буроопускных свай показали существенное влияние их прочностных и технологических свойств на несущую способность оснований. Подтверждена возможность регулирования несущей способности оснований подбором оптимального состава грунтового раствора
• Издан отраслевой дорожный методический документ (ОДМ 218.11.007-2023), который распространяется на автомобильные дороги общего пользования, расположенные в криолитозоне, и устанавливает рекомендации по организации инженерно-геокриологического мониторинга.
• Разработана платформа для антенн и способ георадиолокационного исследования подводных объектов, повышающий эффективность гидрорадиолокационного зондирования речных переходов линейных инженерных сооружений в зимний период.

Результаты внедрения

• Научные разработки лаборатории внедрены: на объектах АК «АЛРОСА», АК «Якутзолото», ОАО «Якутэнерго», Минстроя, Минсельхоза и Минтранса Республики Саха (Якутия), Росавтодора, при строительстве жилых домов и зданий инфраструктуры г. Якутске;
• На сети автомобильных дорог регионального значения «Нам», «Умнас», «Амга» созданы системы опытно-экспериментальных полигонов по изучению устойчивости земляного полотна в криолитозоне Республики Саха (Якутия).
• Организованы площадки для наблюдения за температурным режимом земляного полотна в ходе эксплуатации экструзионного пенополистирола на участке федеральной автомобильной дороги А-331 «Вилюй». С целью оптимизации технологии работ на указанном участке изменена конструкция земляного полотна с прослойкой "Пеноплэкс".

Международные связи