 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Морозное пучение
|
|
Под деформацией пучения следует понимать увеличение линейных (или объемных) размеров слоя промерзающей породы, обусловленное протеканием тепло-массообменных, физико-химических и физико-механических процессов, приводящих к поднятию ее поверхности.
Процесс сезонного оттаивания — промерзания мерзлого грунта отличается от сезонного промерзания обычных, немерзлых грунтов прежде всего тем, что слой сезонного оттаивания (при сливающейся вечной мерзлоте) подстилается нефильтрующей вечномерзлой толщей, что способствует повышению влажности деятельного (активного) слоя.
Величина пучения деятельного слоя в районах распространения вечномерзлых грунтов или в зоне глубокого сезонного промерзания достигает 10—30 см, а касательные силы пучения, развивающиеся при сезонном промерзании грунтов и воздействующие на фундаменты сооружений, доходят до 0,3 МПа
Летом верхний слой многолетней мерзлоты оттаивает. Лежащая ниже мерзлота мешает талой воде просачиваться вниз; вода, если не находит стока в реку или озеро, остается на месте до осени, когда снова замерзает. Весной оттаивание шло сверху вниз, как результат выравнивания температур уже прогретого воздуха и еще холодного грунта; осенью изменение температур также быстрее происходит в воздухе и промерзание идет тоже сверху вниз.
В результате талая вода оказывается между водонепроницаемым слоем постоянной мерзлоты снизу и постепенно нарастающим сверху вниз слоем новой, сезонной мерзлоты. Лед занимает больший объем, чем вода. Вода, оказавшись между двумя слоями льда под огромным давлением, находит наиболее слабое место в сезонномерзлом слое и прорывает его. Если она изливается на поверхность, образуется ледяное поле — наледь.
Если же на поверхности плотный мохово-травяной покров или слой торфа, вода может не прорвать его, а только приподнять, растекшись под ним.
Замерзнув вода образует ледяное ядро бугра; постепенно нарастая, такой бугор может достигнуть высоты 70 м при диаметре до 200 м
Такие формы рельефа называются гидролакколитами; в России для их обозначения употребляют также якутское слово булгуннях, в Канаде и на Аляске — эскимосское пинго.
Бугор пучения = булгуннях = пинго
Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми; торф — хороший теплоизолятор, мерзлота под ним сохраняется долго и нередко в тех местах, которые считаются свободными от многолетней мерзлоты, например на Кольском полуострове.
Высота торфяных бугров может достигать 3—7 м, в плане они обычно округлы, располагаются иногда поодиночке, но чаще группами.
Сходным образом происходит выпучивание (вымораживание) камней в СТС и СMС. Дополнительным эффектом при этом является образование камнями линз сегрегационного льда, как бы выталкивающих их наверх.
Связано это с тем, что за счет большей теплопроводности камней и малых потерь тепла на фазовые превращения воды нулевые температуры под камнями формируются быстрее, чем в окружающих грунтах, и под ними создаются участки с интенсивным сегрегационным льдовыделением.
Наледями называются плоско-выпуклые ледяные тела, формирующиеся в результате многократного излияния подземных, речных или озерных вод на поверхности земли, льда и их послойного замерзания.
Причиной излияния вод на поверхность служит повышение гидродинамического напора в результате зимнего промерзания водоносных пород и возрастание гидростатического давления воды при промерзании озер и подозерных таликов.
Сезонное промерзание, сужающее живое сечение потоков, приводит к тому, что воды приобретают криогенный напор, прорывают кровлю из мерзлого грунта или льда, растекаются по поверхности и замерзают, образуя слой наледного льда.
Причины наледеобразования следующие:
— естественная гравитационная разгрузка бассейнов подземных вод;
— промерзание водоносных систем с образованием криогенного напора;
— приложение внешней нагрузки на ледяной покров;
— колебания расходов подналедных водных потоков;
— таяние снега и льда в условиях частого перехода воздуха через 0 оС;
— водопритоки на охлаждённые берега в результате периодических и непериодических приливов;
– сброс промышленных и бытовых вод в холодное время года.
По времени существования выделяются
однолетние (полностью оттаивающие летом),
многолетние (существующие несколько лет),
летующие (существующие до конца лета) наледи.
Дата публикования: 2015-02-03; Прочитано: 716 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
