<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Известия Петербургского университета путей сообщения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1815-588X</issn>
   <issn publication-format="online">2658-6851</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">109421</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/1815-588X-2025-4-1085-1095</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Общетехнические задачи и пути их решения</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Общетехнические задачи и пути их решения</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Considering Thermal Conductivity of Injection Solutions in Combination with Cooling Systems Within the Railway Formation Foundation</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Учет теплопроводности инъекционных растворов при их комбинировании с охлаждающими устройствами в основании земляного полотна</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Разуваев</surname>
       <given-names>Денис Алексеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Razuvaev</surname>
       <given-names>Denis Alekseevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>razdenis@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Печенкин</surname>
       <given-names>Роман Сергеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Pechenkin</surname>
       <given-names>Roman Sergeevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>pechenkinrs@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ланис</surname>
       <given-names>Алексей Леонидович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lanis</surname>
       <given-names>Aleksey Leonidovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>alangeo@bk.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Сибирской государственный университет путей сообщения</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Siberian State University of Railway Engineering</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Сибирской государственный университет путей сообщения</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Siberian State University of Railway Engineering</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Сибирской государственный университет путей сообщения</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Siberian State University of Railway Engineering</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-05T00:00:00+03:00">
    <day>05</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-05T00:00:00+03:00">
    <day>05</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>22</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>1085</fpage>
   <lpage>1095</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-10-31T00:00:00+03:00">
     <day>31</day>
     <month>10</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-11-29T00:00:00+03:00">
     <day>29</day>
     <month>11</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/109421/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/109421/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: В определенных условиях деградация ММГ в основании земляного полотна транспортных сооружений сопровождается не только термическими просадками, но и формированием длительно консолидирующихся слабых грунтов с возможной потерей устойчивости откосов и расползанием насыпи. Для таких условий возможно применение комбинированного способа термостабилизации — инъектирование грунтоцементных растворов совместно с установкой парожидкостных СОУ. Для дальнейшего развития расчетно-теоретического аппарата данного способа термостабилизации в статье определены зависимости коэффициентов теплопроводности затвердевших инъекционных растворов от содержания вяжущего, а также выполнено численное моделирование термостабилизации модели грунтового массива для уточнения эффективности комбинированного способа (по коэффициенту теплообмена) относительно применения только парожидкостных СОУ. Методы: Поставлен и проведен лабораторный эксперимент по определению коэффициента теплопроводности растворов по методу стационарного теплового режима, выполнены теплотехнические расчеты в специализированном программном комплексе. Результаты: Определены зависимости коэффициентов теплопроводности затвердевших грунтоцементных инъекционных растворов от содержания вяжущего в их составе, в воздушно-сухом состоянии и при полном водонасыщении, а также в мерзлом и талом состоянии. Установлено, что теплопроводность затвердевшего раствора значительно выше, чем исходного грунта в том же состоянии, причем существенный относительный эффект наблюдается уже при минимальном содержании вяжущего. Практическая значимость: Полученные зависимости рекомендуется использовать для решения практических задач при инъектировании грунтоцементных растворов в основания транспортных сооружений в районах распространения ММГ. Численное моделирование показало эффективность (по коэффициенту теплообмена) термостабилизации грунтового массива предложенным комбинированным способом относительно применения только парожидкостных СОУ, что требует учета при проектировании и расчетах.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Under specific conditions, the degradation of the permafrost soils in railway formation foundations is not only characterized by thermal subsidence, but also by the development of weak soils that consolidate over time, potentially leading to slope instability and embankment creep. In such scenarios, a combined thermal stabilization approach can be applied, which includes the injection of soil-cement solutions alongside the installation of vapour-liquid cooling systems (SCD). This research establishes the correlation between the thermal conductivity coefficients of hardened injection solutions and the binder content. It also conducts a numerical model of the thermal stabilization of a soil mass to assess the effectiveness of the combined method, measured by the heat transfer coefficient, in comparison with the application of vapour-liquid systems alone. Methods: A laboratory experiment was set up and carried out to determine the thermal conductivity coefficient of solutions using the steady-state thermal regime method. Heat engineering calculations were performed using a specialized software package. Results: The dependences of the thermal conductivity coefficients of hardened soil-cement injection mortars on the binder content have been determined under various conditions, such as air-dry state, full water saturation, and frozen-thawed states. It has been established that the thermal conductivity of the hardened mortar is significantly greater than that of the original soil in equivalent conditions, with a notable relative impact observed even at minimal binder content. Practical significance: The established relationships are recommended for addressing practical challenges associated with injecting soil-cement mortars into the foundations of transportation structures in areas where permafrost soils are prevalent. Numerical modelling has demonstrated that the combined method proposed for thermal stabilization of the soil mass is more effective in terms of heat exchange coefficient than relying solely on vapour-liquid soil-cement mixtures, highlighting the importance of this consideration in design and calculations.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Земляное полотно</kwd>
    <kwd>грунты основания</kwd>
    <kwd>слабые грунты</kwd>
    <kwd>многолетнемерзлые грунты</kwd>
    <kwd>инъектирование грунтов</kwd>
    <kwd>инъекционные растворы</kwd>
    <kwd>термостабилизация грунтов</kwd>
    <kwd>охлаждающие устройства</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Formation</kwd>
    <kwd>foundation soils</kwd>
    <kwd>weak soils</kwd>
    <kwd>permafrost soils</kwd>
    <kwd>soil injection</kwd>
    <kwd>injection solutions</kwd>
    <kwd>soil thermal stabilization</kwd>
    <kwd>cooling devices/systems</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Sakharov I. Ensuring the operational suitability of buildings, railways and bridges in the Arctic zone in condi tions of global warming / I. Sakharov, S. Kudryavtsev, V. Paramonov et al. // X International Scientific Siberian Transport Forum — TransSiberia 2022 (Novosibirsk, 02–05 March 2022). — Novosibirsk: B. V. Elsevier, 2022. — Pp. 2506–2514. — DOI: 10.1016/j.trpro.2022.06.288.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sakharov I. Ensuring the operational suitability of buildings, railways and bridges in the Arctic zone in condi tions of global warming / I. Sakharov, S. Kudryavtsev, V. Paramonov et al. // X International Scientific Siberian Transport Forum — TransSiberia 2022 (Novosibirsk, 02–05 March 2022). — Novosibirsk: B. V. Elsevier, 2022. — Pp. 2506–2514. — DOI: 10.1016/j.trpro.2022.06.288.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Елисеев Д. О. Транспортная инфраструктура арктических регионов России в условиях деградации вечной мерзлоты / Д. О. Елисеев, Ю. В. Наумова // Экономика и бизнес: теория и практика. — 2019. — № 10-1(56). — С. 113–118. — DOI: 10.24411/2411-0450-2019-11226.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Eliseev D. O. Transportnaya infrastruktura arkticheskih regionov Rossii v usloviyah degradacii vechnoy merzloty / D. O. Eliseev, Yu. V. Naumova // Ekonomika i biznes: teoriya i praktika. — 2019. — № 10-1(56). — S. 113–118. — DOI: 10.24411/2411-0450-2019-11226.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ланис А. Л. Обоснование системы инженерно-геокриологического мониторинга эксплуатируемых насыпей линейных транспортных сооружений в условиях Ямало-Ненецкого автономного округа / А. Л. Ланис, Д. А. Разуваев, Д. А. Усов, Р. С. Печенкин // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. — 2025. — № 1(73). — С. 68–76.  — DOI:   10.52170/1815-9265_2025_73_68.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lanis A. L. Obosnovanie sistemy inzhenerno-geokriologicheskogo monitoringa ekspluatiruemyh nasypey lineynyh transportnyh sooruzheniy v usloviyah Yamalo-Neneckogo avtonomnogo okruga / A. L. Lanis, D. A. Razuvaev, D. A. Usov, R. S. Pechenkin // Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. — 2025. — № 1(73). — S. 68–76.  — DOI:   10.52170/1815-9265_2025_73_68.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Цернант А. А. Инновационные технологии управления температурой грунтовых массивов транспортных сооружений в арктических широтах / А. А. Цернант // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. — 2013. — № 3(170). — С. 26–31.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Cernant A. A. Innovacionnye tehnologii upravleniya temperaturoy gruntovyh massivov transportnyh sooruzheniy v arkticheskih shirotah / A. A. Cernant // Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tehnologii XXI veka. — 2013. — № 3(170). — S. 26–31.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дыдышко П. И. Деформации земляного полотна железнодорожного пути и их устранение в условиях вечной мерзлоты / П. И. Дыдышко // Криосфера Земли. — 2017. — Т. 21. — № 4. — С. 43–57.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dydyshko P. I. Deformacii zemlyanogo polotna zheleznodorozhnogo puti i ih ustranenie v usloviyah vechnoy merzloty / P. I. Dydyshko // Kriosfera Zemli. — 2017. — T. 21. — № 4. — S. 43–57.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gallavresi F. Ground freezing — the application of the mixed method (brine-liquid nitrogen) / F. Gallavresi // Engineering Geology. — 1981. — Vol. 18. — Iss. 1. — Pp. 361–375. — DOI: 10.1016/0013-7952(81)90074-0.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gallavresi F. Ground freezing — the application of the mixed method (brine-liquid nitrogen) / F. Gallavresi // Engineering Geology. — 1981. — Vol. 18. — Iss. 1. — Pp. 361–375. — DOI: 10.1016/0013-7952(81)90074-0.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Разуваев Д. А. Стабилизация основания земляного полотна инъекционным способом при деградации много- летнемерзлых грунтов / Д. А. Разуваев, Р. С. Печенкин // Мир транспорта. — 2024. — Т. 22. — № 1 (110). — С. 6–16. — DOI: 10.30932/1992-3252-2024-22-1-1.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Razuvaev D. A. Stabilizaciya osnovaniya zemlyanogo polotna in'ekcionnym sposobom pri degradacii mnogo- letnemerzlyh gruntov / D. A. Razuvaev, R. S. Pechenkin // Mir transporta. — 2024. — T. 22. — № 1 (110). — S. 6–16. — DOI: 10.30932/1992-3252-2024-22-1-1.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Lomov P. O. Stabilizing subgrades of transport struc- tures by injecting solidifying solutions in cold regions / P. O. Lomov, A. L. Lanis, D. A. Razuvaev, M. G. Kavardakov // Sciences in Cold and Arid Regions. — 2021. — Vol. 13. — Iss. 5. — Pp. 357–365. — DOI: 10.3724/ SP.J.1226.2021.21040.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lomov P. O. Stabilizing subgrades of transport struc- tures by injecting solidifying solutions in cold regions / P. O. Lomov, A. L. Lanis, D. A. Razuvaev, M. G. Kavardakov // Sciences in Cold and Arid Regions. — 2021. — Vol. 13. — Iss. 5. — Pp. 357–365. — DOI: 10.3724/ SP.J.1226.2021.21040.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ибрагимов М. Н. Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов: монография / М. Н. Ибрагимов, В. В. Семкин. — М.: АСВ, 2012. — 256 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ibragimov M. N. Zakreplenie gruntov in'ekciey cementnyh rastvorov: monografiya / M. N. Ibragimov, V. V. Semkin. — M.: ASV, 2012. — 256 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бабаскин Ю. Г. Укрепление грунтов инъектированием при ремонте автомобильных дорог / Ю. Г. Бабаскин. — Минск: Белорусский национальный технический университет, 2002. — 177 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Babaskin Yu. G. Ukreplenie gruntov in'ektirovaniem pri remonte avtomobil'nyh dorog / Yu. G. Babaskin. — Minsk: Belorusskiy nacional'nyy tehnicheskiy universitet, 2002. — 177 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ланис А. Л. Метод напорной инъекции для усиления насыпей / А. Л. Ланис // Путь и путевое хозяйство. — 2009. — № 2. — С. 32–34.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lanis A. L. Metod napornoy in'ekcii dlya usileniya nasypey / A. L. Lanis // Put' i putevoe hozyaystvo. — 2009. — № 2. — S. 32–34.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ашпиз Е. С. Опыт сооружения земляного полотна железных дорог, расположенных на многолетнемерзлых грунтах: проблемы и пути их решения / Е. С. Ашпиз // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО РЖД. — 2019. — № 1. — С. 21–27.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ashpiz E. S. Opyt sooruzheniya zemlyanogo polotna zheleznyh dorog, raspolozhennyh na mnogoletnemerzlyh gruntah: problemy i puti ih resheniya / E. S. Ashpiz // Byulleten' Ob'edinennogo uchenogo soveta OAO RZhD. — 2019. — № 1. — S. 21–27.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Liu H. Monitoring roadbed stability in permafrost area of Qinghai-Tibet Railway by MT-InSAR technology / H. Liu, S. Huang, C. Xie, B. Tian et al. // Land. — 2023. — Vol. 12. — P. 474. — DOI: 10.3390/land12020474.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Liu H. Monitoring roadbed stability in permafrost area of Qinghai-Tibet Railway by MT-InSAR technology / H. Liu, S. Huang, C. Xie, B. Tian et al. // Land. — 2023. — Vol. 12. — P. 474. — DOI: 10.3390/land12020474.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колосков Г. В. К вопросу выбора оптимальных систем термостабилизации грунтов при строительстве в криолитозоне / Г. В. Колосков, Э. В. Ибрагимов, Р. Г. Гамзаев // Геотехника. — 2015. — № 6. — С. 4 11.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Koloskov G. V. K voprosu vybora optimal'nyh sistem termostabilizacii gruntov pri stroitel'stve v kriolitozone / G. V. Koloskov, E. V. Ibragimov, R. G. Gamzaev // Geotehnika. — 2015. — № 6. — S. 4 11.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Разуваев Д. А. Оптимизация составов инъекционных растворов для стабилизации слабого основания эксплуатируемого земляного полотна в криолитозоне / Д. А. Разуваев, Р. С. Печенкин, А. Л. Ланис // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2025. — № 1(97). — С. 8–16. — DOI:   10.46973/0201-727X_2025_1_8.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Razuvaev D. A. Optimizaciya sostavov in'ekcionnyh rastvorov dlya stabilizacii slabogo osnovaniya ekspluatiruemogo zemlyanogo polotna v kriolitozone / D. A. Razuvaev, R. S. Pechenkin, A. L. Lanis // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. — 2025. — № 1(97). — S. 8–16. — DOI:   10.46973/0201-727X_2025_1_8.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
