Движение воды породах вечной мерзлоты

На плавление льда при 0о требуется в 100 раз больше тепла, чем на нагревание горных пород.

РОЛЬ ЛЬДА в ВМ.

РЕЖИМ ВМ

Динамика ВМ проявляется в большем распространении на юг и отступлении. ВМ деградирует. Согласно подсчетам, к концу ХХI века ее граница отодвинется на север на 500-700 км. Тепловая осадка морских берегов на севере может достигнуть 10 м, а береговая линия переместится на юг. Пострадает трубопроводный транспорт, и существующие объекты ПГС. Нужна новая стратегия строительства.

Вследствие этого, лед порождает в ВМ зону НУЛЕВОЙ ЗАВЕСЫ.

Она имеет t = О^оС, поглощает много холода/тепла, поэтому служит буфером и препятствует изменению температуры в нижележащих слоях. В сухих породах ее нет. В породах со связанной водой она располагается в зоне с температурой < 0⁰C.

Вода в вечной мерзлоте (ВМ)

Вечная мерзлота водонепроницаема. В водоносных горизонтах является водоупорной кровлей и ложем. Воды могут быть сильно минерализованы.По характеру залегания подземные воды бывают:

Надмерзлотные -- временный источник водоснабжения. При оттаивании порождают деформации грунтов.

Межмерзлотные -- приводят к образованию наледей; в феврале-марте они сжимаются мерзлым верхним слоем и прорываются в подвалы, дорожные выемки.

Подмерзлотные -- могут быть источником постоянного водоснабжения.

В ВМ могут быть проталины и подземные воды мигрируют из под мерзлоты, в межмерзлотный или в надмерзлотный слои.

Гравитационная вода перемещается в замкнутых объемах при промерзании под влиянием возрастающего давления. Оно меняется, поскольку лед увеличивается в объеме на 9%.Вода может выдавливаться на поверхность, образуются наледи площадью 100 - 1000000 м². В сильные морозы давление воды под льдом возрастает и вода из рек прорывается на берег через породы, образуя наледи. Разрушаются дороги.

Скорость промерзания возрастает, если дорожное основание уплотнялось. Под поверхностью грунта образуются ЛЕДЯНЫЕ БУГРЫ, если вода не может под давлением вырваться на поверхность. Их высота достигает 10 до 80 м. На поверхности образуется пьяный лес. Внутримерзлотные воды могут переохладиться и при легком сотрясении мгновенно замерзают с мгновенным ростом давления и взрывом.

СОЛИФЛЮКЦИЯ - течение почв весной из-за таяния льда, накопившегося зимой у поверхности.

Теплые воды агрессивны для вечной мерзлоты и могут вызываь развитие термокарста и термоэрозии.

БОРЬБА с мерзлотными явлениям использует саму природу образования наледи.

Можно охладить подземные воды и превратить их в лед, который создаст преграду для миграции воды. Тогда воды уйдут в сторону от защищаемого объекта и там образуется наледь. Так защищают дороги. С этой целью вдоль дорожного полотна устраивают траншеи.

Изыскания при строительстве в зоне вечной мерзлоты

Изучают факторы мерзлоты: состав грунтов, влажностный режим, t^o -режим, режим снежного покрова; техногенные - размер зданий, глубину заложения фундаментов, конструкцию фундаментов, время производства строительных работ, t^o_режим эксплуатации зданий.

Дата добавления: 2014-01-07