По мере развития гидротехнического и транспортного строительства в восточных и северных районах нашей страны, особенно в арктической зоне, все большие объемы работ приходится выполнять в зимнее время, на льду рек и водохранилищ. В виду отсутствия развитой транспортной инфраструктуры лед зачастую используется в качестве грузонесущих платформ, ледовых переправ, зимних аэродромов. Подобные сооружения устраивают в условиях достаточно суровой зимы с устойчивыми отрицательными температурами воздуха, при этом ледяной покров должен обладать достаточной несущей способностью (грузоподъемностью), а глубина воды подо льдом в течение всего периода эксплуатации должна быть не менее 1 м при самом низком уровне воды и наибольшей толщине льда. Если толщина ледяного покрова не достаточна для его безопасной эксплуатации, могут быть использованы традиционные методы повышения несущей способности льда, такие как: намораживание льда снизу, намораживание льда сверху, усиление льда деревянным колейным настилом и пр. Практический опыт показывает, что физико-механические свойства ледяного покрова, усиленного данными методами, могут сильно зависеть от различных внешних факторов (наличие снега и ветра в момент намораживания, температуры окружающей среды и пр.). Способ эффективен только до определенных толщин ледяного покрова и увеличивает вероятность образования глубоких трещин во льду. В связи с этим перспективным становится решение научной проблемы создания новых композитных материалов повышенной прочности на основе льда путем внедрения в него армирующих элементов с различными физико-механическими свойствами. В качестве армирующих элементов на сегодняшний день предлагается использование геосинтетических материалов или различных модификаторов (хвоя, углеродные нанотрубки, льноволокно, древесная стружка, стекловолокно и др.). Анализ полученных результатов показывает, что описанные методы, дают прирост прочности при изгибе льда не более 80%. Для повышения несущей способности ледяного покрова толщиной до 0.4 м может быть использовано поверхностное армирование различными материалами, обладающими жесткими (стеклопластиковая арматура) и упругими свойствами (трубы из поливинилхлорида и полипропилена), а также плоских, пространственных и цилиндрических каркасов из металлической и пластиковой строительной сетки, обеспечивающих эффективную работу ледяного покрова при статическом и динамическом нагружении. Ледяной покров в этом случае будет рассматриваться как композиционный материал повышенной прочности, который даже при предельных нагрузках, вызывающих трещинообразование, позволит сохранять несущую способность, благодаря обеспечению сплошности и соответственно более эффективному использованию сил поддержания воды.

Начиная с 30-х годов XX в. ледяной покров активно используется в качестве грузонесущих платформ для размещения стационарных сооружений и оборудования на зимних полярных станциях, при оборудовании ледовых аэродромов и ледовых переправ. Как известно, традиционные методы повышения несущей способности льда, не всегда оказываются эффективными, а физико-механические свойства ледяного покрова могут сильно зависеть от различных внешних факторов. Достаточно трудной задачей является прогнозирование поведения льда при воздействии на него движущийся нагрузки, когда скорость нагружения может значительно меняться (движение автотранспортных средств, посадка самолета на лед и его руление). Существенное влияние на прочность льда при статическом и динамическом нагружении могут оказывать и различные ледовые условия, такие как глубина дна и его переменность, наличие снега на поверхности и сквозных раскрытых трещин. Данные о напряженно-деформированном состоянии ледяного покрова, усиленного армирующими элементами с целью повышения его несущей способности практически отсутствуют. Разработка и исследование новых методов усиления ледяного покрова при действии статических и динамических нагрузок, позволило бы существенно продлить срок эксплуатации ледовых сооружений, упростить технологию их создания, оказать значительный экономический эффект при освоении Арктики, труднодоступных мест Сибири и Дальнего Востока, где транспортная инфраструктура зачастую полностью отсутствует. Использование способов поверхностного армирования льда путем внедрения в его структуру пространственных каркасов с заданными физико-механическими свойствами открывает широкие возможности в создании ледовых сооружений под конкретные инженерные задачи, т.к. далеко не всегда при эксплуатации требуется повышенная жесткость и прочность ледовой конструкции. Подобный подход может иметь существенный экономический эффект, как в области использования более дешевых и эффективных армирующих материалов, так и при продлении срока эксплуатации сооружения и повышения его грузоподъемности.