Класс природных мерзлых грунтов

Мерзлые грунты обладают структурами с криогенными связями (структуры, скрепленные льдом). Мерзлое состояние грунтов бывает временным и постоянным (вечным).

Временная мерзлота характерна для грунтов при сезонномпромерзании. При промерзании дисперсные грунты за счет ледяного цемента приобретают повышенную прочность, а при таянии они ее теряют и становятся водонасыщенными. При этом органоминеральные и органические грунты могут переходить в разжиженное состояние с малой несущей способностью и выдавливаться из под сооружений. В строительстве учитывают глубину сезонного промерзания, которая зависит от климата и от состава грунтов. В Тамбовской области расчетная глубина сезонного промерзания - 1,4 м.

Вечная (многолетняя) мерзлота развита в России на севере Европейской части и в Сибири. Территорию вечномерзлых грунтов делят на три зоны:

- зону сплошной мерзлоты (крайний север, мощность мерзлой толщи - сотни метров, температура грунтов - -7-12^оС),

- зону мерзлоты с таликами (расположена южнее, среди мерзлых толщ находятся талые породы, мощность мерзлоты – 20-60 м, температура – 0,2- - 2^о С),

- зону островной мерзлоты ( юг Сибири, мерзлые грунты развиты отдельными участками, их мощность – 10-30 м, температура около 0^о С).

Вечномерзлая толща по вертикали делится на деятельный слой (сезонная мерзлота, оттаивающая летом) и собственно мерзлую толщу. Различают слившуюся мерзлоту, когда деятельный слой промерзает зимой полностью до вечной мерзлоты, и неслившуюся, (зимой между замерзшим деятельным слоем и вечной мерзлотой остаются талые породы). В деятельном слое располагается надмерзлотная грунтовая вода, водоупором для нее служит вечная мерзлота. В толще многолетней мерзлоты иногда содержатся линзы льда (погребенные льды).

Главную массу мерзлых толщ составляют дисперсные грунты (супеси, суглинки, глины, пески, и др.), скальные грунты развиты незначительно.

По физическому состоянию мерзлые грунты делятся три вида:

- твердомерзлые (скальные грунты),

- пластично-мерзлые (сцементированные льдом глинистые грунты, иногда содержащие незамерзшую воду),

- сыпучемерзлые (пески и крупнообломочные грунты, находящиеся в рыхлом состоянии).

Процессы, связанные с вечной мерзлотой (криогенные процессы):

Морозное пучение проявляется в виде локальных поднятий при промерзании деятельного слоя. Весной при оттаивании грунта на таких местах возникают ямы глубиной до 0,5 м.

Бугры пучения образуются в результате подъема деятельного слоя за счет давления снизу напорных межмерзлотных вод. Бугры растут несколько лет до высоты 10 и более метров.

Термокарст образуется при вытаивании льда из бугров пучения. При этом возникают провалы, небольшие западины и озера.

Грунтовые наледи возникают при прорыве воды на поверхность из замерзающего деятельного слоя.

Солифлюкция – оплывание оттаивающих летом грунтов на прогреваемых солнцем склонах местности (с крутизной 5-10^о). Мощность оттаявшего грунта – 0,2-0,3 м.