Aug
22
3.3.6. Процессы, происходящие в слое вечномерзлого грунта

3.3.6.   Процессы, происходящие в слое вечномерзлого грунта
В пределах этого слоя протекают следующие процессы: колебания отрицательной температуры в верхней части слоя до границы нулевых амплитуд сезонных колебаний; образование морозобойных трещин и клиньев льда; развитие термокарстовых просадок; оттаивание слоя при изменении теплового режима на поверхности земли.
Согласно рис. 3.7 в верхней части слоя вечномерзлого грунта при сливающемся деятельном слое температура ежегодно изменяется от соответствующей началу замерзания до некоторого отрицательного значения, существенно меньшего температуры нулевых амплитуд сезонных колебаний.
Такие колебания температуры сопровождаются, в частности, линейными изменениями массива мерзлого грунта в горизонтальном направлении, способствующими образованию морозобойных трещин.
Морозобойные трещины, возникшие в деятельном слое, проникают и в слой вечномерзлого грунта, однако здесь ширина их раскрытия незначительна. Тем не менее они играют большую роль в образовании и росте клиньев льда. С наступлением весны талые воды стекают по морозобойным трещинам в слой вечномерзлого грунта, где и замерзают. Наблюдения показывают, что морозобойные трещины образуются из года в год на одном и том же месте. В связи с этим в вечномерзлый грунт ежегодно проникает некоторое количество воды, превращающейся в лед. Накопление его приводит к росту клиньев льда.
Наличие в верхней части слоя вечномерзлого грунта большого количества прослоев и клиньев льда создает условия для проявления термокарста.
Термокарстовые просадки развиваются даже при казалось бы незначительном изменении на поверхности земли условий для проникания тепла в грунт (уничтожение растительного и мохового покрова и др.). Увеличение количества тепла, проникающего в грунт, приводит к интенсивному таянию вечномерзлого грунта вместе с имеющимися в нем включениями льда. Это вызывает опускание дневной поверхности часто на несколько метров. При отсутствии стока воды на этом месте образуется термокарстовое озеро, способствующее еще более глубокому протаиванию слоя вечномерзлого грунта.
Опыт строительства показывает, что застройка территорий зачастую приводит к увеличению глубины оттаивания грунтов и, таким образом, к просадке поверхности грунта. Еще большее оттаивание происходит под отапливаемыми зданиями, выделяющими тепло, в т. ч. и в грунт. В результате возникает значительная просадка фундаментов, которая иногда сопровождается полным разрушением зданий.
Таким образом, строить на сильнольдистых грунтах без принятия мер по сохранению их вечномерзлого состояния недопустимо.