Сезонная и вечная мерзлота

Сезонная мерзлота. Результатом смены времен года является периодическое сезонное промерзание и протаивание некоторого приповерхностного горизонта земной коры. Слой сезонного промерзания и протаивания называется деятельным слоем. Различают слой сезонного протаивания, расположенный над мерзлотой, и слой сезонного промерзания над талым субстратом. При этом исходят из того положения, что существуют постоянно мерзлая толща пород (многолетняя мерзлота) и постоянно талая толща (за пределами области многолетней мерзлоты). Для первой характерно сезонное протаивание, т. е. потенциальное сезонное промерзание вуалируется наличие многолетней мерзлоты; для второй характерно сезонное промерзание, так как потенциальное протаивание здесь не проявляется из-за малой глубины зимнего промерзания. Поэтому и даны названия – слой сезонного протаивания для области многолетней мерзлоты и слой сезонного промерзания – для области вне многолетней мерзлоты. Сегодня все чаще пользуются иными названиями: деятельный слой над многолетнемерзлым субстратом, имея в виду сезонное промерзание и протаивание над многолетней мерзлотой и деятельный слой над талым субстратом, имея в виду сезонное промерзание над талой толщей горных пород. В деятельном слое происходят наиболее значительные годовые колебания температур, совершается наибольшая часть годовых теплооборотов, наиболее интенсивно развиваются физические, физико-химические и геологические процессы.

Многолетняя мерзлота - это мерзлые горные породы, характеризующиеся температурой от 0° и ниже, содержащие в своем составе лед и находящиеся в таком состоянии в течение трех и более лет. Мощность слоев вечной мерзлоты от 1-2 до нескольких сотен метров. По характеру распространения многолетняя мерзлота может быть разделена на три зоны: 1 - сплошная, 2 - мерзлота с островами талых грунтов и 3 - островная (острова мерзлоты среди талых пород). Каждая из этих зон характеризуется различными мощностями и температурами мерзлых толщ. При этом и внутри зон мощности и температуры изменяются в направлении с севера, на юг – мощности уменьшаются, температуры повышаются.

 21) Грунты как трехфазные полидисперсные системы. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-2011. Гранулометрический состав грунтов. Понятие о фракциях.

Грунт - любая горная порода, залегающая на поверхности земной коры и использующаяся в стр-ве или народном хоз-ве. Грунт в отличии от горных пород представляет собой многофазную систему. Дисперсные грунты представляют собой многофазную систему. Они состоят из двух или более веществ, распределённых одно в другом.

газообразная/воздух

жидкая/ вода

твердая/минеральные частицы

Состоит из 3-х фаз: тв. фаза (скелет грунта из минералов), жидкая фаза (вода в порах), газообразная фаза (воздух в порах). Грунт может быть 2-3х фазным.

В ГОСТ 25100-2011 “Грунты. Классификация” происходит разделение грунтов на след. классы:

· Скальные грунты- структуры с жесткими кристаллизационными связями между зернами. Залегают в виде сплошного массива или трещиноватого слоя. Прочность на сжатие R_c> 5Мпа.

· Дисперсные грунты разделяются на 2 группы: связные (с водно-коллоидными связями между зернами) и несвязные (с механич. связями между зернами).

· Мерзлые грунты имеют криогенные структурные связи, т.е. цементом яв-ся лёд. В состав класса входят все породы, находящиеся в условиях отриц. температур.

· Техногенные грунты- природные породы, которые были подвергнуты физич. или физико-химич. воздействию.

Гранулометрический состав грунтов - относительное содержание в горной породе или искусственной смеси частиц различных размеров независимо от их химического или минералогического состава. Частицы, близкие по крупности, объединяют в группы, которые называют гранулометрическими (зерновыми) фракциями. Гранулометрический состав грунта, т. е. весовое содержание в нем различных фракций, выраженное в процентах по отношению к общему весу сухого грунта, весьма разнообра­зен и оказывает большое влияние на его важнейшие физико-ме­ханические свойства. Делятся на 5 видов: 1) гравелистые пески (преобладают частицы крупнее 2х мм); 2) пески крупные (частицы от 0,5-2 мм); 3)пески средней крупности (частицы от 0,25 до 0,5 мм); 4) пески мелкие (частицы 0,1-0,25 мм), 5) пески пылеватые (частицы менее 0,1 мм).