Байкало-Амурская магистраль

Путешествие по Байкало-Амурской железнодорожной магистрали переносит вас в сказочный мир. Мне повезло особенно; я проехал по участку БАМа, от Нерюнгри на север, на дрезине, с которой мог не спеша любоваться окрестными пейзажами. Повсюду величественные леса в ярких красочных одеяниях поздней осени, озера невероятной голубизны, бурные речушки и такие широкие реки, что с трудом различаешь противоположный берег — все это оставляет в памяти неизгладимую картину.

Местные старожилы в шутку говорят, что БАМ построен из мостов, соединенных между собой туннелями. Действительно, очень трудно определить общий объем работ, поскольку строительство железной дороги осуществлялось с разных направлений, а размах всей стройки во многом обусловлен имеющимися здесь несметными богатствами. К моменту моего первого приезда рельсовый путь через тайгу протянулся почти на 3100 километров, что составляло свыше двух третей запланированной магистрали, которая свяжет Байкал с Амуром.

В конце 1975 года в прессе появилось сообщение о ходе строительства другой железнодорожной магистрали в Северо-Западной части Сибири. «На днях первый железнодорожный состав прошел по мосту длиной свыше двух километров — одному из самых крупных в СССР. Он связал между собой берега реки Оби». Впечатляющее достижение технической мысли! Этот мост открыл железнодорожный путь к богатым залежам нефти и газа в районе Тюмени и Сургута. Новый участок железнодорожной магистрали, имеющий длину 860 километров, строится уже многие годы. Были пройдены огромные пространства тайги, обширные болота, пересечены крупные сибирские реки — Иртыш, Тавда, Тобол и многие другие. Так что, помимо гигантской стальной арки через Обь, были построены еще 379 железнодорожных мостов. В некоторых заболоченных районах приходилось извлекать торфяной слой толщиной до 12 метров и эти места заполнять дренажными материалами. Для выравнивания и укрепления полотна были перевезены десятки миллионов кубометров камня.

Железная дорога позволит значительно ускорить освоение огромных богатств северно-западной части Сибири: металлсодержащих руд, древесины, но в первую очередь — нефти и газа. В то же время по железной дороге будут перевозиться материалы и оборудование для дальнейшего развития этого сурового края. Для транспортировки газа в промышленные зоны СССР в настоящее время строятся большого диаметра газопроводы и крупные компрессорные станции. От Сургута железная дорога продвинется еще дальше на север. С опережением графика шли работы по строительству линии Сургут-Нижневартовск.

К концу 1983 года Байкало-Амурская магистраль, к которой добавились, таким образом, многочисленные ответвления, связавшие ее с западными районами Сибири, была на две трети закончена, а на большинстве участков уже в течение нескольких лет ходили поезда — вплоть до прибрежной зоны Байкала, который она огибает с севера, тогда как старая Транссибирская магистраль проходит с южной стороны. Места, которые пересекает новая железнодорожная магистраль, называют «краем непуганых птиц». Об объеме работ и трудностях, с которыми столкнулись строители, можно было бы рассказать немало, но я ограничусь лишь отдельными штрихами. Были построены несколько мостов, которые связали между собой берега Лены, Витима и других рек, а также сотни меньших по размерам мостов через другие реки, многочисленные туннели, две сотни железнодорожных станций, виадуки, насыпи… Трудно охватить взглядом всю картину стройки подобного размаха, особенно если учесть, что она велась в зоне вечной мерзлоты, среди болот и озер, в условиях сурового климата.

Несмотря на все трудности, смелые, решительные и настойчивые люди, как правило энтузиасты, хорошо поняли, что выполнение таких крупномасштабных задач зависит только от них, и по призыву Коммунистической партии и комсомола приехали со всех уголков страны, заселили этот дикий край, обустроили его. За короткое время их жизнь здесь, вопреки трудным условиям, стала похожей на жизнь в европейской части страны. Все новые и новые населенные пункты этой зоны, такие, как Чара, Тында, Нерюнгри, Беркакит и другие — приобретают более привлекательные городские очертания. Сюда часто приезжают на гастроли театральные коллективы, музыкальные ансамбли, балетные труппы, различные артистические группы.

Одна из самых важных составных частей программы развития Сибири — это освоение зоны, прилегающей к Байкало-Амурской магистрали. Строительство этой железной дороги представляет собой новый большой этап в истории освоения Сибири и Дальнего Востока.

Для освоения БАМа государство сосредоточило здесь огромные материальные и людские ресурсы, что потребовало выработки фундаментальных рекомендаций по проведению всех видов работ, а также широких научных исследований в различных областях. Если мы ознакомимся с программой развития Сибири, то нам станет ясно, что БАМ — это фактически лишь начало, средство проникновения в огромные северные пространства Сибири с целью дальнейшего освоения ее ресурсов.

Перед лицом проблем, которые возникли и неизбежно возникнут в будущем в связи со строительством важной железнодорожной магистрали, не могла остаться в стороне и наука. Десятки научно-исследовательских институтов, относящихся к различным министерствам и ведомствам, включились в работу. Для координации их деятельности в 1975 году был создан Научный совет Академии наук СССР по проблемам БАМа, возглавляемый академиком А. Г. Аганбегяном. Большинство членов совета — ученые Сибири и дальнего Востока, наиболее подготовленные для изучения и решения множества вопросов, связанных как со строительством железной дороги, так и с освоением огромной прилегающей к ней территории общей площадью 1,5 миллиона квадратных километров.

Главная задача ученых состоит в разработке научных основ комплексной программы освоения зоны. В первую очередь необходимо было осуществить анализ информации о зоне БАМа, собранной научно-исследовательскими институтами, а затем значительно дополнить его, проведя специальные исследования в определенных областях. Первый детальный научный доклад, подготовленный Советом по проблемам БАМа, насчитывал около тысячи страниц. Этот сводный материал был чрезвычайно полезен для многочисленных проектных и научных организаций, которые разрабатывали документацию для строительства различных объектов магистрали и экономического освоения зоны, входящей в сферу ее деятельности.

Широкий фронт работ открылся перед специалистами в области геологии, поскольку железнодорожная трасса пересекает геологические структуры, отличающиеся огромным разнообразием и крайне богатые полезными ископаемыми, которые подробно описаны в программе «Сибирь». Это каменный уголь и железная руда Южной Якутии; медная руда богатейшего Удо-канского месторождения, на севере Читинской области; запасы калия и алюминия в Бурятии; месторождения свинцовой и цинковой руд на севере Бурятии и в Якутии; залежи асбеста, слюды, апатитов, золота, редких элементов. По мнению академика В. А. Кузнецова, крупного специалиста в области металлсодержащих руд, многие из обнаруженных месторождений представляют собой лишь ничтожно малую часть того, что сулят новые открытия. В условиях проведения широкомасштабных геологоразведочных работ, отмечает он, с привлечением современных методов и технических средств, несомненно, будут обнаружены новые месторождения, возможно, гораздо более значительные, чем известные. В последние годы интенсификация геологических поисковых работ дала первые результаты: в зоне будущего экономического освоения, прилегающей к БАМу, были найдены калийная соль, полиметаллы, а также новые доказательства того, что этот регион располагает залежами нефти и газа. Координация работ способствует правильному выбору стратегии проведения поисковых мероприятий, рациональному распределению сил и средств, необходимых для освоения всевозможных ресурсов.

Горные системы Восточной Сибири, через которые проходит трасса БАМа, находятся в активной сейсмической зоне. Это требует, чтобы прокладке путей сообщения, размещению промышленных предприятий и населенных пунктов предшествовало тщательное изучение геологических структур данной местности. Такие исследования проводятся под научным руководством Иркутского института земной коры. Были составлены сейсмические карты, сделаны технико-сейсмические заключения относительно условий, которые необходимо выполнять при сооружении различных объектов железной дороги, и в первую очередь Байкальского, Северо-Муисского и Кодарского туннелей. Якутские геологи уточнили степень сейсмической активности в районе будущего угледобывающего комплекса в Южной Якутии. Исходя из их рекомендаций, Госстрой СССР снизил на 1–2 балла показатель сейсмической активности, принятый в расчет для данной зоны.

Промышленное освоение ресурсов этого края требует основательных знаний о том, как поведет себя местность, находящаяся в зоне вечной мерзлоты, а также выработки фундаментального геокриологического прогноза, с помощью которого можно было бы оценить возможные последствия для природной среды изменений, связанных со строительством железной дороги и различных объектов хозяйственного, промышленного и иного назначения. Эти исследования были осуществлены Институтом вечной мерзлоты Сибирского отделения Академии наук СССР, а также другими геологическими организациями; была составлена подробная геологическая карта зоны БАМа, сформулированы рекомендации для проектных организаций. Следует отметить, что вечная мерзлота не всегда является помехой для строителей. Так, например, не разрушенные слои вечной мерзлоты снижают сейсмическую опасность.

Специалисты в области технических наук выступили с лозунгом: «Байкало-Амурской железнодорожной магистрали — технологию XXI века»; подобная технология крайне необходима, если иметь в виду предстоящие небывалые по своим масштабам работы. Например, Северо-Муисский туннель длиной свыше 15 километров потребовал выполнения огромного объема работ, длительных сроков и колоссальных расходов. В Институте горной промышленности были проведены исследования, которые привели к разработке методов, позволяющих ускорить в два и более раз прокладку туннелей.

Для строителей и проектировщиков особо важное значение имеет всесторонняя географическая экспертиза зоны, в которой размещается железнодорожная магистраль. В Институте географии Сибири и Дальнего Востока Сибирского отделения Академии наук были составлены карты, которые могут быть использованы при решении технических, экономических и социальных проблем. Особое внимание уделяется так называемым тематическим картам, необходимость в которых возникла по мере вовлечения в экономический оборот новых районов. Речь идет о геоботанических, агроклиматических и почвенных картах, которые позволяют составить целостную картину относительной экономической ценности отдельных территорий, о картах, содержащих общие экономические характеристики районов, территориально-производственных комплексов и т. д.

Не менее важное значение имеет предварительное определение зон отдыха населения, размещения лечебных и оздоровительных учреждений, а также картографирование исторических и памятных мест.

Лимнологический институт Сибирского отделения Академии наук СССР, созданный как научная база для исследования Байкала, уделяет большое внимание изучению бассейнов пресной воды в Восточной Сибири, особенно в зоне БАМа, где находятся тысячи озер (многие из них будут использованы для разведения рыбы); предусматривается даже использование плодородного ила таежных озер в качестве удобрения.

В зоне БАМа были обнаружены огромные резервы подземных вод — пресных, минеральных и лечебных, термальных — с температурой до 40–60 градусов; последние могут обеспечить обогрев жилищ, теплиц, бассейнов и рыбопитомников.

Задача самой большой важности, стоящая перед учеными, — это разработка прогнозов изменений природной среды, которые, безусловно, произойдут вследствие строительства железной дороги, создания жилых районов, расширения эксплуатации горных недр, развития промышленности, использования древесины, а также выработки рекомендаций по охране окружающей среды, вплоть до установления рамок, в которых должны развиваться определенные отрасли производства. Первый этап соответствующих работ завершен; определено состояние природной среды в зоне БАМа (почв, лесов, водных и воздушных бассейнов, фауны), выявлены наиболее уязвимые участки и целые природные комплексы, намечены районы, где необходимо детально исследовать состояние различных компонентов природной среды и их изменения.

Особое внимание уделяется рациональному использованию лесных ресурсов в зоне БАМа; Институт лесного хозяйства и переработки древесины разработал меры по борьбе с пожарами и правила вырубки леса в осваиваемых районах.

Биологи и почвоведы Сибирского отделения АН СССР вместе с сотрудниками Сибирского отделения Всесоюзной Академии сельскохозяйственных наук имени В. И. Ленина изучают возможности развития сельского хозяйства и создания собственной продовольственной базы в зоне БАМа. Были определены площади, пригодные для земледелия, оценены перспективы использования земельного фонда: лугов, пастбищ, угодий, благоприятных для выращивания картофеля, овощей, зерновых и кормовых культур. В то же время были установлены сорта кормовых, продовольственных, лечебных и технических культур, которые могут произрастать в местных условиях. Ученые доказали возможность возделывания очень многих культур с получением довольно высоких урожаев. Они предложили эффективную в условиях Сибири технологию развития овощеводства с применением полиэтиленовой пленки; например, в Иркутске в теплицах был получен урожай огурцов и помидоров, который в 5-10 раз превосходит урожаи, снимаемые на открытых участках. Намечены перспективы развития птицефабрик, тепличных и животноводческих комплексов в различных районах.

Сотрудники Сибирского отделения Академии медицинских наук, медицинских институтов Сибири, биологи и специалисты в области медицинской географии СССР проводят широкие исследования по адаптации человека к суровым природным условиям в зоне БАМа; они выявляют то специфическое влияние, которое оказывают биоклиматические факторы на условия жизни и труда людей на заселенных или заселяемых территориях. Таким образом, выявляются районы, где различные факторы либо химические вещества представляют собой повышенную степень вредности для человека, определяется влияние внешней среды на труд, повседневную жизнь и здоровье людей. Исследования подобного рода дают возможность для разработки мер по профилактике и оздоровлению окружающей среды.

Байкало-Амурская магистраль проходит по территориям, на которых с самых древних времен живут многие народности: эвенки, нанайцы, ульчи, нивхи, удэгейцы, орочи и т. д. На протяжении тысячелетий они прекрасно приспособились к здешним климатическим условиям, но теперь им предстоит новая адаптация — социальная. Сооружение железной дороги в таежных районах, прежде незнакомых с активной экономической жизнью, приведет к развитию промышленности и городов, изменит традиционный уклад жизни местного населения-охотников, рыбаков и оленеводов.

Социологи из Института истории, филологии и философии Сибирского отделения Академии наук СССР внимательно изучают тенденции развития малых народов Сибири. Они разработали предложения по обеспечению их гармоничного перехода к новым жизненным условиям. В ходе индустриального освоения зоны БАМа необходимо проявлять работу о сохранении рыболовных и охотничьих угодий и в то же время развивать новые формы традиционных занятий (например, разведение диких животных), расширять деятельность народных художественных промыслов, которая способствует сохранению и развитию национальной культуры.

Строительство железнодорожной магистрали и мероприятия по хозяйственному освоению прилегающих к ней районов вызывают необходимость выработки оптимальных экономических решений, и в этом отношении большая роль принадлежит Институту экономики и организации промышленного производства, который работает в тесном контакте с плановыми органами республик, краев и областей Сибири. В подробном, объемистом докладе под названием «Научные основы комплексной программы экономического освоения зоны БАМа» были рассмотрены несколько вариантов освоения соответствующих территорий с учетом долгосрочных интересов развития страны, повышения экономического потенциала ее восточной части, а также перспектив экспорта. Комиссия Совета Министров СССР по строительству БАМа пользуется математической моделью, разработанной экономистами и математиками. Она необходима для расчетов сроков завершения работ на различных участках дороги, а также объема и освоения капиталовложений.

На основе системного подхода применяется экономико-математическое моделирование всей программы экономического освоения зоны БАМа, главной целью которого является определение последовательности, масштабов и методов разработки природных ресурсов, заселения новых территорий и развития промышленных отраслей, то есть научная разработка стратегии в осуществлении этого небывалого по масштабам проекта.

Особо важное значение имеет не только привлечение, но и закрепление людей в зоне железнодорожной магистрали. Что касается привлечения рабочей силы, то здесь нет трудностей, поскольку число желающих работать на таких стройках намного превосходит необходимые потребности. Но происходит и отток людей: некоторые возвращаются домой или хотят уехать после окончания строительства железной дороги. Между тем для освоения зоны БАМа необходимо гораздо больше людей, чем для сооружения железнодорожных объектов.

Экономисты Сибири и Дальнего Востока скрупулезно изучили процессы миграции населения в зоне железной дороги и разработали предложения по привлечению и закреплению кадров в районах строительства БАМа.

Все работы, связанные с Байкало-Амурской железнодорожной магистралью, ведутся в тесном контакте с партийными, государственными и хозяйственными органами автономных республик, краев и областей, по территории которых проходит великий рельсовый путь.

Люди могут работать безотказно, когда этого требуют определенные моменты и обстоятельства. Но чтобы их усилия были успешны всегда, здесь, в условиях Севера, установили ученые, необходимо прибегать к использованию специальных технических средств.

Руководители экспедиций констатировали, что обычный автомобиль, который в зонах с умеренным климатом служит более пяти лет без капитального ремонта, здесь не выдерживает и одного года, особенно если эксплуатируется в зимнее время. Стрелы кранов, грузоподъемность которых рассчитана на 10–20 тонн, при здешних пониженных температурах становятся хрупкими, как стекло, и разваливаются уже при усилии от двух до пяти тонн; тормозные колодки гусеничных тракторов выдерживают не больше трех месяцев. Эти выводы основываются не на единичных случаях, а, напротив, являются правилом. На основе экспериментов и данных, полученных в результате экспедиций, специалисты пришли к заключению, что создание техники, приспособленной к условиям Севера, составляет проблему государственного масштаба, ибо только таким путем можно обеспечить интенсивный режим эксплуатации машин и оборудования с желаемой экономической эффективностью. С учетом этих аспектов правительству был представлен ряд конкретных предложений. Вскоре Государственный комитет по науке и технике создал Комитет по технике для Севера, возглавляемый академиком М. А. Лаврентьевым. Этот комитет сыграл важную роль в улучшении систем машин, предназначенных для Севера. Несомненно, произошел существенный сдвиг в технической области, но новые проекты развития производительных сил, и особенно в Сибири, предъявляют все новые и новые требования к производству оборудования и машин, которые полностью отвечали бы местным условиям.

За короткое время стало ясно, что к изучению проблем техники, предназначенной для районов Севера, необходимо подключить академические институты, наиболее способные проникнуть в суть явлений, выяснить природу разрушительного воздействия низких температур на материалы и конструкции и предложить соответствующие решения. Вскоре после этого Сибирское отделение Академии наук организовало в Иркутске Институт физико-технических проблем Севера во главе с академиком Н. А. Черским, ученым, имеющим богатый опыт в решении подобного рода проблем.

Вполне естественно, что гласной сферой деятельности института стало изучение надежности техники и конструкций, применяемых в северных климатических условиях.

Тот, кто упорно ищет, быстро находит решение.

Академик М. А. Лаврентьев выдвинул простой, но важный принцип: каждая деталь или узел машины, установки должны обладать в конструкции такой прочностью, которая бы исключала поочередный их износ. Иными словами, необходимо перейти к созданию машин и оборудования, у которых все детали отличаются большей надежностью, изнашиваются равномерно и выходят из строя одновременно. Подобное требование заставляет машиностроителей уделять особое внимание проектированию и производству тех узлов и приборов, которые подвергаются наибольшим нагрузкам и несут в себе риск более раннего износа. Решение было простым и осуществимым. Необходимо, чтобы все механизмы были снабжены отдельным комплектом самых уязвимых запасных частей, причем в таком наборе, который бы обеспечивал равномерный износ всего механизма или оборудования. Снабжение запасными частями действительно становилось дороже, зато машины и оборудование работали лучше. Начало хорошее, но это была всего лишь полумера. Радикальное решение вопроса состояло в том, чтобы производить специальные типы машин, которым не страшны низкие температуры.

Снова лихорадочно заработали отраслевые институты Иркутска, Новосибирска, Томска, Москвы и Урала, которые продемонстрировали, что существует несколько путей решения проблемы. Традиционные методы повышения устойчивости к холоду предполагают применение специальных легирующих добавок к стали либо усовершенствованной технологии стального литья. В последние годы благодаря развитию порошковой металлургии появились новые идеи и возможности получения материалов, устойчивых к низким температурам, что стало большим подспорьем для машиностроителей. Были созданы стали с мельчайшей зернистой структурой, за которые были выданы авторские свидетельства и получены патенты за границей. Итак, сделан еще один шаг вперед в области современной техники.

Благодаря этому в ходе работ по строительству нефте — и газопроводов в условиях Севера значительная часть операций выполнялась при температурах ниже нуля градусов и даже при сильных морозах. Сотрудники Института физико-технических проблем Севера совместно со своими коллегами из Института электросварки имени Е. О. Патона на Украине разработали нормы оптимальных режимов сварки, которые обеспечивают высокую прочность сварного шва. В качестве доказательства этого следует упомянуть тот факт, что более чем десятилетняя эксплуатация одного из газопроводов Якутии, имеющего длину свыше 600 километров и созданного по данной технологии, полностью подтвердила жизнеспособность новой системы.

Повышенного внимания к изменению структуры требуют не только металлы, но и изделия из полимеров. Резкие колебания температур, пониженная влажность, особенности солнечного излучения оказывают огромное влияние на полимерные материалы, вызывая их преждевременное старение. Изучение соответствующих явлений выделилось в самостоятельное направление научных исследований, а именно: техническую климатологию полимерных материалов. Первый же важный результат этих исследований был проверен на практике. Он состоит в разработке государственного стандарта, касающегося свойств, которыми должны обладать пластические массы, используемые в производстве машин, приборов и оборудования, предназначенных для районов с холодным климатом.

Несмотря на их повышенную стоимость, роль пластмасс в экономике северных областей, по всем прогнозам и оценкам, значительно возрастает. Этого требует жизнь. Стены из пластмассовых панелей в условиях Севера обходятся дешевле, чем из традиционных материалов — кирпича и бетона; в то же время они обеспечивают лучшую тепловую изоляцию, удешевляются работы и по их сборке. С другой стороны, поскольку пластмассы легче, они позволяют экономить на транспорте, а также сокращают сроки строительства зданий.

Но, в конце концов, успех эффективного освоения территорий, прилегающих к БАМу, и вообще всего Севера в значительной степени зависит от взаимоотношений человека с вечной мерзлотой, потому что недооценка свойств, которыми обладают мерзлотные слои, может привести к необратимым последствиям и невосполнимым потерям. Директор Института по изучению вечной мерзлоты уточнил, что в некоторых районах Якутии достаточно очистить участок от слоя мха и торфа, как он уже через несколько лет превратится в болото, а затем — в озеро. Иногда — а это зависит от характера использования земли — эти явления развиваются гораздо медленнее. С помощью компьютера сотрудники института вычислили, что процесс оттаивания слоя вечной мерзлоты под полотном железнодорожной линии Известковый — Урал будет происходить в течение около 100–150 лет. Если же вечную мерзлоту использовать умело и бережно, то она, словно по достоинству оценив человеческую сметку, превращается из его недруга в верного союзника. Так как мерзлая почва обладает высокой прочностью, подземные работы можно выполнять без опорных столбов, можно строить более дешевые хранилища для горючего, овощей и фруктов и т. д.

Ученые давно решили проблему строительства жилых зданий, поднятых на пилонах или сваях над землей. Таким образом, тепло, выделяемое зданиями благодаря системе отопления, не передается замерзшей почве. Теперь на повестке дня вариант так называемых «холодных» свай, которые являются новым достижением науки: внутри железобетонной сваи монтируется специальный радиатор, по которому циркулирует жидкость, охлаждающая колонну и соприкасающуюся с ней почву. Зимой жидкость промерзает настолько, что остается холодной в течение всего летнего периода. Применение этого метода позволяет использовать систему опор уменьшенных размеров, что в два, а то и в три раза удешевляет фундамент сооружения.

Использование холодных свай при создании линий электропередач на расстояние 30 километров — через пойму реки Лены — дало экономию в 1,5 миллиона рублей, а сроки строительных работ сократились на один год. Подобные сваи используются и при сооружении земляных плотин.

В настоящее время специалисты в области вечной мерзлоты решили и другие, более сложные проблемы. Нередко в вечно-мерзлой почве встречаются участки с сильно минерализованными, сверхохлажденными водами, содержащими во многих случаях сернистый водород. Они представляют собой большое препятствие при разработке полезных ископаемых. И здесь люди науки нашли эффективное решение: водам с большим содержанием солей перекрывают доступ в шахты с помощью пресной воды, которая, проникая в трещины камней, замерзает и образует своего рода гидравлическую изоляцию, преграждающую путь химически агрессивным водам.

Оперативно решая многообразные проблемы Севера Сибири, которые возникают на каждом шагу в зоне БАМа, ученые и специалисты заблаговременно закладывают мощный фундамент для реализации программы освоения таящихся здесь громадных богатств, принося колоссальные ценности в казну государства, всего советского народа.