Oct
22
3.3.1. Мерзлые и вечномерзлые грунты. Формы залегания, свойства и процессы, развивающиеся в них. Основные определения

3.3.    Мерзлые и вечномерзлые грунты. Формы залегания, свойства и процессы, развивающиеся в них
3.3.1.   Основные определения

Почти на всей территории нашей страны температура воздуха зимой опускается ниже 0°С. В результате действия отрицательной температуры в течение длительного периода времени грунт с поверхности промерзает, превращаясь в мерзлый.
Мерзлыми называют грунты с отрицательной температурой, часть поровой воды в которых находится в замерзшем состоянии (в виде кристаллов льда). Известно, что неминерализованная вода замерзает при 0°С. Грунты же при такой температуре замерзают только при наличии в них свободной неминерализованной воды, поскольку связанная вода в виде тонких пленок и минерализованная вода замерзают при более низких температурах.
На большей части территории нашей страны грунт, промерзший зимой, летом оттаивает. Однако многие районы севера и северо-востока имеют среднегодовую температуру воздуха ниже 0°С. При среднегодовой температуре воздуха ниже —2°С грунт, промерзший за зиму, часто не успевает оттаять летом. Это может приводить к накоплению мерзлого грунта под деятельным слоем (слоем сезонного промерзания и оттаивания), т. е. образованию слоя вечномерзлого грунта. Большая же часть слоя вечномерзлого грунта образовалась в период обледенения земли.

К вечномерзлым относятся грунты, находящиеся в мерзлом состоянии в течение многих лет (обычно столетий и даже сотен тысяч лет). Этим они отличаются от так называемых перелетков (рис. 3.3,а), образующихся в виде слоя мерзлого грунта небольшой толщины чаще всего при наступлении периодов с температурой ниже среднегодовых или вследствие временного изменения местных условий промерзания. В дальнейшем, когда наступают более теплые годы, перелеток оттаивает. К местным условиям промерзания относятся: толщина и время образования снежного покрова, наличие и характер растительности, заболоченность, направление склона местности относительно стран света, интенсивность солнечной радиации и др.

Картинка

Рис. 3.3. Схемы расположения слоев грунта 1 — деятельный слой  (слой сезонного промерзания и оттаивания); 2 — перелеток; 3 — талый грунт; 4 — вечномерзлый грунт; 5 — слой талого грунта, не промерзающего зимой


Обычно поверхностный слой грунта ежегодно промерзает и оттаивает. Его часто называют деятельным слоем, или слоем сезонного промерзания и оттаивания, поскольку в нем происходят интенсивные процессы, связанные с промерзанием и оттаиванием грунта. Различают деятельный слой сливающийся (рис. 3.3,б), когда грунт промерзает до верхней границы слоя вечномерзлого грунта, и несливающийся (рис. 3.3,в), когда грунт не промерзает до указанной границы.