Замръзнали и замръзнали почви

Замразените и постоянните замърсявания, в зависимост от тяхната температура и продължителност, са разделени на незамразени (размразени), замразени и постоянно замразени.

Замразените почви се наричат ​​отрицателна температура, при която част от порната вода е в замръзнало състояние (под формата на ледени кристали). Замразените почви са четирикомпонентни системи, в които в допълнение към твърдите, течни и газообразни фази има лед.

Ако водата, която не е солена, замръзва при 0 ° С, почвата при тази температура замръзва само ако съдържа свободна несолена вода, тъй като свързаната вода под формата на тънки филми и солена вода замръзва при по-ниска температура.

Permafrost се наричат ​​почви, които са в замръзнало състояние в продължение на три години или повече. Перматизираните почви се обявяват за структурно нестабилни почви, тъй като по време на размразяването им се наблюдава потъване в резултат на нарушаването на естествената структура.

При замръзване замразената почва може да се надуе.

Повърхностният слой на почвата, който замръзва през зимата и се размразява през лятото, се нарича активен слой или слой от сезонно замразяване и размразяване, тъй като той претърпява интензивни процеси, свързани със замразяването и размразяването на почвата.

Ако наблюдавате проба от глинеста почва (според BI Dalmatov, 1988), поставена във фризер, след това с промяна на температурата, получената крива ще има четири секции (фиг. 5.25).

Първият разрез ab съответства на понижаване на температурата с преохлаждане на порестата вода. Втората част bc характеризира рязко повишаване на температурата на почвата, което се свързва с кристализацията на част от водата в почвената проба до T, което съответства на началото на замразяването. Третият раздел на cd, успоредно на времевата ос t, характеризира острия преход на по-голямата част от водата в лед. В четвъртата част на де се наблюдава постепенно намаляване на температурата на вече замразената паунда, т.е. през този период замръзва водата, а не замразява на стойността на Т.

В зависимост от състава на материала и условията на температурата и влажността, замразените паунда са разделени на твърдо замразени, свободни от пластмаса и свободно замразени.

Фиг. 5.25. Графиката на процеса на замразяване на паунда във времето (според BI Dalmatov, 1988)

Почвата, характеризираща се с относително крехка фрактура и практическа несвиваемост при натоварване, се класифицира като твърда скала. Под въздействието на натоварванията от структури, тези паунда практически не са компресирани (модул на деформация E> 100 MPa), тъй като са циментирани от лед.

Грубозелени почви с общо съдържание на влага ωсбор > 0.03, както и пясъчни и глинести, ако тяхната температура е по-ниска от стойностите, дадени в таблица. 5.8, в който почвата преминава от пластмасов до твърд до пукнатина състояние.

Таблица 5.8. Температурата на прехода на почвата от пластмаса към твърдо състояние

Голяма енциклопедия на нефт и газ

Замразена земя за пълно замръзване

Замразените и постоянните замърсявания са много комплексни естествени многофазни образувания, състоящи се от компоненти с различни свойства, в различни фазови състояния (твърди, идеално пластични, течни, газообразни), взаимно свързани, които могат да се разглеждат само като еднокомпонентни при определени условия, например, когато в даден обем замразена почва няма преразпределение на отделните фази на почвата във времето. [1]

Замразени и замръзнали почви, дължащи се на наличието на ледени циментови връзки в тях, като същевременно се поддържа отрицателна температура на почвите, са доста силни и стабилни естествени образувания. Въпреки това, при повишаване и намаляване на температурата (дори в зоната на отрицателните температури) се наблюдават значителни промени в свойствата на почвите, което води до нестабилност на свойствата на замръзналите скали; когато ледът се размразява, структурните ледени циментови връзки се разрушават от лавините и се появяват значителни деформации, а силните ледникови замръзилици с глина и глина се превръщат в течно обработени маси. [2]

При замръзнали и замръзнали почви изкопни работи се извършват съгласно стандартни схеми, създадени за линейна конструкция, базирани на опита. [3]

Енергийната интензивност на развитието на замръзнали и замръзнали почви е тясно свързана с тяхната температура, поради което е необходимо да се прогнозират промените в температурата им през годината. [4]

Името на видовете замръзнали и замръзнали почви се определя след тяхното размразяване в номенклатурата на тази глава. [5]

Допълнителните характеристики на замразените и постоянните замърсявания се определят в съответствие с ръководството на SNiP за проектирането на фундаменти и фундаменти върху почвата с постоянна пръст. [6]

При използването на замръзнали и замръзнали почви като основи или среди за различни видове структури от самото начало е важно да се установи каква категория те трябва да бъдат приписани на съдържанието на лед и физическото състояние. [7]

Наличието на ледени цименти (ледено-циментови и ледени междинни слоеве) в замръзнали и замръзнали почви, които, както е отбелязано в предходната алинея, натоварването почти на всякакъв размер причинява пластмасов поток и преориентиране на кристалите и наличието на вискозна замръзнала вода в замръзнали почви всяко допълнително натоварване на раждането и потока на реологичните процеси. [8]

Количеството замръзнала вода в замръзнали и замръзнали почви намалява с намаляване на отрицателната температура на почвата и всяка почва се характеризира с добре дефинирана крива на съдържанието на замразена вода. [9]

При полагане на тръбопровод върху замръзнали и замръзнали почви размразяването на почвата непосредствено около тръбопровода е възможно както поради външната температура на въздуха на дълбочината на тръбата, която е по-малка от максималното сезонно замразяване на почвата, така и поради температурата на тръбопровода, транспортиращ продукта с положителна температура. [10]

Така образуването на замръзнали и замръзнали почви е повлияно не само от образуването на слоеве, лещи и ледени клинове, но и от феномени на термокарта. [11]

Водата в течна фаза в замръзнали и замръзнали почви - замразена вода при обичайни отрицателни температури (най-малко до около 70 ° C) винаги се съдържа в едно или друго количество, както се вижда на базата на теоретичните съображения още през 1939 г. и освен това напълно потвърди резултатите от директните експерименти в лабораторни и при полеви условия. [12]

Нека разгледаме по-подробно видовете лед в замразените и замръзналите почви като основен компонент, определящ замразеното им състояние. [13]

Разработването на ефикасни машини, способни да унищожат замразените и замръзналите почви, е важна национална икономическа задача. [14]

Както беше отбелязано по-рано, за замръзналите и замръзнали почви, особено за глинестите, адхезията, която за тях е десет пъти по-голяма, отколкото за незамразените почви, има преобладаваща стойност в общата устойчивост на срязване; стойността на вътрешния коефициент на триене tgcp за високотемпературни замразени почви, особено при дългосрочни натоварвания, има много по-малка стойност. Това е още по-легитимно, тъй като величината на адхезионните сили, определена от метода за тестване на топката, както беше споменато по-горе, отчита не само сцеплението, но косвено и триенето на почвата. [15]

Замразени почви;

Почвите се наричат ​​замръзнали, в чийто пори поне част от водата се е превърнала в лед.

Значението на изучаването на свойствата на замразените почви се определя не само от факта, че повече от 50% от територията на Русия е заета от перманентно замръзване, но и от особеностите на сезонното замразяване на почвите в почти цялата територия. Почвите от замръзване са почви, които са били в замръзнало състояние в продължение на много години и дори векове.

Физико-механичните свойства на почвите по време на замразяване и размразяване преминават значителни промени.

Водата, превръщайки се в лед, циментира почвените частици, давайки й структурна съгласуваност, подобрени механични свойства, водоустойчивост. При замръзване, особено гранулирани, прашни, наситени с вода, има увеличение на обема на почвата. Движението на влагата от долните слоеве, образуването на лещи от лед води до издигането на почвата.

Замразените и постоянните замърсявания могат да имат гладка, слоеста и клетъчна (окото) замръзнала текстура (Фиг. 2.32).


Ris.2.32. Мразовит текстури на почвата: a - гладка; б - наслоени;

в - клетъчни (окото)

Гладката текстура е характерна за груби, груби почви и всички пясъци, с изключение на пясъчния пясък.

Слоестата мразовидна текстура е характерна за глинестите глинести почви и пясъчните пясъци. Тази текстура се образува по време на замръзване на силно навлажнени почви и по време на миграцията на вода от по-ниските водоносни слоеве.

Клетъчната (мистериозна) мразовидна текстура се образува чрез замръзване на силно-глинести почви, които са в силно влажно състояние и при свободен поток от вода.

Когато се размразява, замразената земя се оказва свръхнаситна с вода, лишена от естествени връзки между отделни частици, когато размразяването се превръща в течна кал, лишена от оригиналните механични свойства, и дава теглене под натоварване (фиг.2.33).

За да се изясни горепосоченото явление на миграцията трябва да се вземат предвид свойствата на водата в замръзналите почви. Както показва изследователският екип от учени, ръководен от кореспондентския член на СССР академия на науките Н.А. Цитович, водата в замръзналите почви може да се съдържа в три състояния - фази - твърди, течни и пари.

Ледът под формата на твърдо вещество запълва порите и освен това образува ледени включвания в отслабените участъци на почвата - кристали, лещи и междинни слоеве.

Парата запълва порите и пукнатините на почвата без вода.

Течната вода се съхранява в земята поради ниската точка на замръзване на хидратираните черупки. Водата, съдържаща се в фино-зърнестите почви, замръзва постепенно: най-напред се освобождава, тъй като температурата намалява, е свободно свързана и накрая със значително понижаване на температурата, тясно свързана. Свободната вода в земята замръзва при температури под нулата, понякога при -1 0... -1,5 0 С. Това се дължи на значителното минерализиране или понижаване на точката на замръзване на водата в капилярите. Кохерентната вода може да замръзне при много ниски температури и, както показа изследванията на Н. А. Цитович, глинестите почви винаги съдържат малко количество плътно свързана вода, която не замръзва при практически достъпна отрицателна температура.

Според теорията за равновесното състояние на Н. А. Цитович количеството, състава и свойствата на водата, съдържаща се в замръзналите почви, не остават постоянни, а се променят с промените във външните влияния, като са в динамично равновесие с последните. Тъй като температурата намалява, количеството замръзнала вода се увеличава, силата на почвата се увеличава и се увеличава съдържанието на лед. Количеството замръзнала вода при същата температура винаги е значително по-голяма в глини, отколкото в пясъка; това, заедно с твърдостта на скелета, може да се обясни с повишената якост на замръзналите пясъци срещу замразените глини. Колкото по-висока е дисперсията на почвите, толкова по-гъста е, толкова по-дълъг е процесът на замръзване на водата.

Миграцията на влага възниква поради следните характеристики на развитието на процеса на замразяване. Първо, във връзка с намаляването на обема на твърдото вещество на минералните частици, тъй като температурата намалява, се образуват нови пукнатини и капилярни канали и се повишава капилярното изтичане на влага. На второ място, когато се образуват ледени кристали в порите на почвата, влагата се всмуква от нарастващите кристали, тъй като разтворените соли се изпускат, докато кристалите растат в свръхнаситени разтвори. Трето, има движение на водна пара от места с по-голямо налягане до места с по-малко налягане, т.е. към зоната на замръзване.

Основната роля при миграцията на водата в слабо наситени с вода почви се изразява в движението на филмова вода, движеща се под влиянието на молекулярните сили в посока на замръзване на почвата, за да се допълни дебелината на частично замразените обвивки на хидрата (фиг.2.34).

Ris.2.34. Схема на миграция на филмова влага по време на замръзване на почвата

1 - твърди частици;

3 - влажност на филма;

4 - свободна вода;

5 - зона на захранване;

6 - зона на замръзване

Максималният капацитет на всмукване е характерен за глините, а максималното натрупване на влага е за замръзналите пясъчни глинести и глинести слоеве, които освен това имат относително висок капацитет на засмукване. При грубо-зърнести почви, вместо всмукване, влагата се изстисква чрез нарастване на ледените кристали с много малко количество всмукване. Това явление се нарича "бутален ефект". На практика това свойство на грубо-зърнести почви се използва в устройството на така наречените анти-меч слоеве, блокирайки пътя на движещата се влага.

Изпускането на лед - образуването на слоеве, лещи и ледени кристали - се наблюдава в почви, които притежават максимално натрупване на влага, с възможност за високо насищане с вода.

В земните замръзвания, тези ледени примеси достигат големи размери. При сезонно замразяващи почви дебелината на включенията понякога достига няколко сантиметра.

С бързото замразяване на почвената влага няма време да се натрупва в зоната на замръзване, а явленията на оголване и освобождаване на лед отслабват. Съгласно гореизложеното, следните типове почви се различават според степента на издигане:

1) не скалисти - скалисти, едрозърнести, пясъчни едрозърнести;

2) слабо ясни - пясъчни среднозърнести, глинести, прашни и фино пясъчни с ниско насищане с вода и липса на възможност за изтичане на влага;

3) подвижен - глинен, прашен, финозърнест с високо насищане с вода или наличие на условия за миграция на влага в зоната на замръзване.

В случай на нарушаване на естествената структура на почвата от замръзване и значително натрупване на вода по време на размразяването (локално - по време на топенето на ледените инклузии) е необходимо да се предотврати замръзване на покълващите се почви на основите по време на строителството и по време на експлоатацията на съоръженията. Когато влажността на почвата не надвишава максималната хигроскопична стойност и отдалечеността на източника на захранване на зоната на замръзване на водата, повдигането на деформации на почвата е незначително.

При условия, благоприятни за тяхното развитие, възникването на деформации (фино-зърнести почви, дълъг процес на замразяване, близкото разполагане на подпочвените води от зоната на замръзване) може да достигне големи стойности и да доведе до нарастване на десетки сантиметра от повърхността на почвата и леките структури, разположени на земята. Това трябва да се има предвид при избора на дълбочина на полагане на основите и решаване на структурите на подземните части на конструкциите.

За извличане на почвите са почвите, в които относителната деформация на измръзванията еFH ³ 0,01. Този показател се определя от формулата

където h0е - височината на пробата от замръзнала почва, cm; з0 - началната височина на пробата от разтопената почва преди замразяване, вж

Замразената земя е четирикомпонентна система и за оценката на нейното физическо състояние се определят експериментално четири основни характеристики:

- замръзнала плътност на почвата rе ненарушена структура, равна на съотношението на масата на пробата qр, в замръзнало състояние, до неговия обем Vр:

- плътност на почвените частици rите, определена с помощта на пикнометър като размразени почви;

- общата влажност на замръзналата почва в зависимост от съдържанието на вода и лед в почвата. То е равно на съотношението на масата на всички видове вода в почвата, изпаряващо се при температура от 105 0 С до масата на твърдите частици;

- количеството (тегловно съдържание) на замразена вода ww при температурата на естествената поява на почвата, определена по формулата

където kw - коефициент в зависимост от числеността на пластиката и температурата на почвата, wр - почвена влага на границата на търкаляне.

Знаейки четирите основни характеристики на почвата rе, Rите, и ww, Възможно е да се изчислят такива характеристики, необходими за изчисленията, като общото съдържание на лед и съдържание на лед в замръзналата почва поради натрупвания на лед.

Общото съдържание на лед в замразената почва (съотношението на обема на лед, съдържащ се в почвата, до обема на замразената почва) се определя от формулата

и съдържанието на лед в почвата, дължащо се на видими ледникови включвания, т.е.аз - според формулата

където е общото съдържание на влага в замръзналата почва; Rаз - плътност на лед, за която се приема, че е равна на 0,9 g / cm 3; Rе - плътност на замръзналата почва, g / cm 3; ww - съдържанието на влага в замръзналата почва, разположена между ледови примеси.

Знаейки rе и да откриете гъстотата на скелета на почвата

и делът на замразената почва

където q е ускорението на гравитацията.

Според данните от тестовете за компресиране на замразени почви с размразяване се установява коефициентът на утаяване на почвена проба,

където hе и hFH - височината на пробата в замразено и размразено състояние при постоянно налягане.

Намиране на няколко стойности eтата при различни външни налягания, изграждане на графика (Фиг.2.35). Зависимостта на тази графика е описана от израза

където aтата - коефициент на размразяване на почвата, d - коефициент на относителна компресивност по време на размразяване. Познаването на тези фактори, определя течението на основата в процеса на размразяване на почвата.

Ris.2.35. Зависимост eтата от външно налягане

Свободните пясъци при динамично въздействие създават рязко изтегляне (Фиг.2.36).

Ris.2.36. Крива на компресия за разхлабен пясък по време на вибрации

ВЪПРОС 31. Замразени и постоянно замразени почви. Строителни методи върху тях

Замразените и постоянните замърсявания, в зависимост от тяхната температура и продължителност, са разделени на незамразени (размразени), замразени и постоянно замразени.

Замразените почви се наричат ​​отрицателна температура, при която част от порната вода е в замръзнало състояние (под формата на ледени кристали). Замразените почви са четирикомпонентни системи, в които в допълнение към твърдите, течни и газообразни фази има лед.

Permafrost се наричат ​​почви, които са в замръзнало състояние в продължение на три години или повече. Перматизираните почви се обявяват за структурно нестабилни почви, тъй като по време на размразяването им се наблюдава потъване в резултат на нарушаването на естествената структура.

При замръзване замразената почва може да се надуе.

В зависимост от геоложките, хидрогеоложките и климатичните условия, изграждането на сгради в районите с перманентно замърсяване се извършва по следните методи.

1. Изграждане на сгради по обичайните начини. Този метод се използва, когато основата е скала или полукръг, която няма значителни пукнатини, напълнени с лед или замръзнала земя. Тук непрестанното замръзване няма практическо значение.

Ако дълбочината на тези основи е до 3 м, тогава основите отговарят на обичайните; ако дълбочината е 3. 4 м - стоманобетон колона или купчина и на дълбочина повече от 4 м - купчина с проникване на купчината в дебелината на непроменената конструкция чрез сондажни кладенци.

По време на строителството върху разкъсани замръзнали скали, силата на основата се повишава чрез пробиване на кладенци и инжектиране на пара под налягане, за да се размразява лед и да се затопли почвата до 50 ° C, след това циментовият разтвор незабавно се изпомпва в пукнатините под налягане, което се втвърдява,, Същият метод се използва при строителството на талики с достатъчна мощност при отсъствие на включения в периферна атмосфера.

2. Опазване на фундаментните почви при вечно замръзнало състояние. Този метод се използва при утаяване и други слаби почви с насищане с леда с капацитет най-малко 15 m със стабилен температурен режим.

Ако сградата се нагрее, тогава основата е надеждно защитена от размразяване чрез подреждане на студена подземна маса с височина в зависимост от ширината на сградата в диапазона от 0,5 до 1,0 м и повече (фиг.2).

Фиг. 2. Приблизителни схеми на вентилируемите студени подполета: a - нисък, b - висок, 1 стълб или пилотни основи, 2 - слепи, 3,4 - външни и вътрешни стени, 5 - припокриване, 6 - гредова греда - отвор за вентилация, 8 - продукти за вентилация, 9 - тръбопроводи, 10 - табла, 11 - могила, 12 - изолация.

За изпомпване на подземния етаж в мазето те подреждат вентилационните отвори за регулиране на въздушния поток в зависимост от сезона. Покритието над подземния етаж се извършва, като се отчита изчислението на топлинната техника.

3. Размразяване в основата. Този метод се използва при строителството на почви, които нямат голямо количество валежи по време на размразяването. За да се осигури бавно и равномерно размразяване на почвата, се препоръчва да се вземе минималната дълбочина (но не по-малко конструктивна), ако активният слой не се състои от извисяващи се почви, а също и да замени активния почвен слой, ако е от изкореняване на скали.

С този метод се осигурява цялостната твърдост на сградата (чрез подреждане на непрекъснати стоманобетонни пояси, монолитни шевове и др.).

4. Предварително размразяване на почвата и уплътняване в основата. Този метод е приложим за отопляеми сгради, когато се изключва възстановяването на замразеното състояние на размразените почви.

Изборът на който и да е от тези методи се извършва в резултат на цялостен технически и икономически анализ.

При проектирането на промишлени сгради трябва да се предпочитат заключването им в една сграда. Най-препоръчително е да се построят сгради с големи размери с поставянето на оборудване на рафтовете, които не са свързани с рамката на сградата.

За затваряне на конструкциите се използват слоести елементи от светлинно ефективни материали. Специално внимание се отделя на херметичността на конструкциите (в ставите на елементите, в ставите на панелите и т.н.).

Замръзнала земя

Замразените и постоянните замърсявания, в зависимост от тяхната температура и продължителност, са разделени на незамразени (размразени), замразени и постоянно замразени.

Замразените почви се наричат ​​отрицателна температура, при която част от порната вода е в замръзнало състояние (под формата на ледени кристали). Замразените почви са четирикомпонентни системи, в които в допълнение към твърдите, течни и газообразни фази има лед.

Ако водата, която не е солена, замръзва при 0 ° С, почвата при тази температура замръзва само ако съдържа свободна несолена вода, тъй като свързаната вода под формата на тънки филми и солена вода замръзва при по-ниска температура.

Permafrost се наричат ​​почви, които са в замръзнало състояние в продължение на три години или повече. Перматизираните почви се обявяват за структурно нестабилни почви, тъй като по време на размразяването им се наблюдава потъване в резултат на нарушаването на естествената структура.

При замръзване замразената почва може да се надуе.

Повърхностният слой на почвата, който замръзва през зимата и се размразява през лятото, се нарича активен слой или слой от сезонно замразяване и размразяване, тъй като той претърпява интензивни процеси, свързани със замразяването и размразяването на почвата.

Ако наблюдавате проба от глинеста почва (според BI Dalmatov, 1988), поставена във фризер, след това с промяна на температурата, получената крива ще има четири секции (Фигура 1).

Първият разрез ab съответства на понижаване на температурата с преохлаждане на порестата вода. Втората част bc характеризира рязко повишаване на температурата на почвата, което се свързва с кристализацията на част от водата в почвената проба до T, което съответства на началото на замразяването. Третият раздел на cd, успоредно на времевата ос t, характеризира острия преход на по-голямата част от водата в лед. В четвъртата част на де се наблюдава постепенно намаляване на температурата на вече замразената паунда, т.е. през този период замръзва водата, а не замразява на стойността на Т.

В зависимост от състава на материала и условията на температурата и влажността, замразените паунда са разделени на твърдо замразени, свободни от пластмаса и свободно замразени.

Фиг. 1. Графиката на процеса на замразяване на паунда във времето (според BI Dalmatov, 1988)

Почвата, характеризираща се с относително крехка фрактура и практическа несвиваемост при натоварване, се класифицира като твърда скала. Под въздействието на натоварванията от структури, тези паунда практически не са компресирани (модул на деформация E> 100 MPa), тъй като са циментирани от лед.

Грубозелени почви с общо съдържание на влага ωсбор > 0.03, както и пясъчни и глинести, ако тяхната температура е по-ниска от стойностите, дадени в таблица. 1, в който почвата преминава от пластмаса до твърдо замразено състояние.

Температурата на прехода на почвата от пластмаса към твърдо състояние

Пясък: едър и среден размер и утайка

Почвите, циментирани с лед, но които имат вискозни свойства и се характеризират със сгъстяване под натоварване, са замразени пластмасови. Те включват пясъчни и глинени почви с температура над масата. 1. Те ​​се характеризират с достатъчна свиваемост (Е3.

NA Цитович (1973 г.), според съдържанието на лед, замръзналите почви попадат в три категории: силно заледени, леко заледени и заледени.

Силно леденост (съдържание на лед повече от 50%) включва глинести и глини, които, когато се размразят, се превръщат в течност, течност-пластмаса или меко-пластмасово състояние. Високо ледените почви имат ниска носеща способност в размразено състояние и висока компресивност.

Голяма лед (по-малко от 25% съдържание на лед) глини и глини обикновено придобиват огнеупорна или полутвърда структура и имат ниска компримируемост.

Icy (лед покритие 25-50%) почвите имат междинни свойства между двете по-горе категории. Количеството замразена вода в замразените почви ωω, ако няма експериментални данни, може да се определи приблизително чрез формулата SniPa:

къде даω - коефициент в зависимост от броя на пластификацията Jp и температурата на почвата (таблица 5.9);

ωp - влага на почвата при граничното валцоване.

Ко стойности

Температура на почвата, ° С

* Забележка. Цялата вода в порите на почвата не замръзва.

Замразените почви, като глини, се характеризират не само от материала, но и от определена структура, т.е. размер, форма, характер на пространственото вместване на компонентите. За замръзналите почви се разграничават следните основни структури: непрекъснати, пластични и клетъчни.

Твърдата (масивна) текстура (фиг.2, а) се характеризира с липсата на ледени тела, видими с просто око (лещи, междинни слоеве и т.н.) в земята. Почвите с непрекъсната текстура в замразено състояние обикновено имат висока якост и когато се размразяват, техните свойства на якост се редуцират в по-малка степен от тези на почвите с пластова или клетъчна структура.

Фиг. 2. Основните видове текстура на замразените почви: а - твърдо (масивно); б - наслоени; в - клетъчни (окото)

Слоестата текстура (виж фиг.2, b) възниква при едностранно, бавно замръзване на предимно глинести почви с висока влажност. Почвите с пластова структура имат достатъчно висока якост, но когато се размразяват, силата им на работа пада рязко.

Клетъчна структура (фигура 2, с) се появява, когато ледени тела с различни размери, форми и ориентации образуват повече или по-малко непрекъснато окото или решетка.

От механичните свойства на замразените почви, стойността на относителната компресия εт при преминаване на замразена почва в размразена състояние и устойчивост на компресия (σсж) са от най-голямо значение.

Относителното компресиране се определя чрез тестване на почвата в компресиращо устройство и се взема под внимание от формулата

където hƒ и hтата - височината на пробата в замразени и размразени състояния при постоянно налягане.

При оценката на механичните свойства изчислената компресионна устойчивост (σсж) на замърсени с физиологичен разтвор почви се взема от таблица. 3, а адхезията в) на замръзналите почви от непроменената структура е дадена в таблица 3. 4.

Изчислена устойчивост на компресиране на замърсени почви със сол σSJ> MPa

Температура на почвата, ° С

Пясък: фин и среден мин

0.05 0.10 0.30 0.50 0.10 0.20 0.50 0.75

0.60 0.30 - - 0.80 0.40 - -

1.30 0.50 0.25 0.15 1.20 0.80 0.40 -

1.60 0.90 0.55 0.20 1.40 1.10 0.60 0.35

1.80 1.30 0.65 0.30 1.0 1.40 0.80 0.45

Адхезия на замръзнали почви с ненарушена структура с моментно действие и дългосрочно натоварване, MPa

Температура на почвата, - ° С

Размер на съединителя, когато

Златна лента плътна

Основи върху почви, които са в перманентно състояние

Съществуват два метода за проектиране на основи на почвите, които са в перманентно състояние. Първият метод може да се прилага в райони, където почвата е в състояние на пълно замръзване, а съоръженията не заемат много място, но генерират топлина в необходимото количество. Този метод е произведен през 20-те години на двадесети век. С негова помощ бяха построени цели градове, но сега тя е универсална, общоприета, защото конструктивните качества на замразените почви се използват по най-добрия възможен начин.

Фиг.3 Сутерен с вентилиран подземен

Същността на метода е, че основите на постоянните замърсявания почувстват, че са прерязани през активния слой и са потопени приблизително на един метър в слоя от замръзнала земя. Между партерния етаж и земята, издигнати над повърхността на земята, са разположени въздушни отвори, а от страничната повърхност на фундамента се напълва неотточна почва.

Продуктите са такива отвори, те се намират около периметъра на сградата, тяхната функция е да се оставят на студен въздух, който се извършва от топлопроводите на помещенията на първия етаж.

Резултатът от наблюдението на сгради, основите на които са били построени по първия метод, принципът, установява, че границите на вечно замръзналите започват да се издигат под сградата с течение на времето. Този процес допринася за това, че сградата става още по-стабилна. С цел по-нататъшно намаляване на ефекта от термичното изпускане на сграда върху почвата с постоянна замазка, сградите са издигнати на купчинни и колонни основи.

Същността на втория метод, принципът на изграждане на фундаменти върху замръзналите почви, е, че под сградата се допуска размразяване на почвата. Този принцип се изпълнява с помощта на конструктивен и предварително разтапящ се метод.

Конструктивният метод включва адаптирането на дизайна на основата и самата конструкция към неравномерното селище на основата на размразяващата се почва. Този метод се използва, когато температурата на перманентния слой е 0 ° С. И също така по време на размразяването, когато почвата се превръща в ниска база за утаяване (пясъчни, чакълести или груби почви).

В този случай, с течение на времето под сградата в резултат на действието на топлинните потоци, в замръзналата вода се образува купа за размразяване. Създава тази размразяваща купа в продължение на десетилетия. В резултат на това сградата ще бъде неравномерно депонирана и това може да доведе до голяма вероятност за деформация с пукнатини в самата сграда.

За да не се утаят основите на замърсяващите почви, създадени по втория метод, е необходимо да се увеличи твърдостта на надземните структури. Например, на нивото на етажа по периметъра на сграда, подредете метален колан или колани за твърдост, които ще възприемат нееднаквите деформации на стеновите конструкции.

Сред типове пилоти използват за дълбоко замръзналата земя, включва пилоти, монтирани в предварително пробит отвор и напълнени с разтвор на почвата, хемороиди, монтирани в предварително ottaennye гнезда се запълват с почва и чук купчина в лидерни ямки (Bu rozabivnye) или без предварителна подготовка на почвата.

За изграждане на почви, които се използват за дървета, стоманобетон и метал. При условията на прехвърляне на товари купчинките се подразделят на окачени (замръзнали в почвата) и пилоти. Дължината на купчината варира от 6 до 15 м.

Дизайн на купчини. Стоманобетонните купчини от серията 1.011.3M се използват в зони с твърди скални почви, чиято температура е под минус 0.3 ° С. Пакетите от тази серия са предназначени за носеща способност от 10 до 150 тона.

Групите от серия 1.011-1 с допълнителна армировка, като се вземат предвид усилията от изстудяването на замръзване, се прилагат в онези райони, в които замърсените замърсяващи почви са в състояние на замръзване, като тези пилоти се използват като водачи или сондажи.

За разпръснатите структури се препоръчват метални купчини с приемането на мерки, които да ги предпазят от агресивни подземни води, надвишаващи ветрове.

Формата на напречното сечение на купчината произвежда квадратни, правоъгълни, октаедерни, с остър и незначен долен край.

Осем кръгли колони с непрекъснато сечение работят най-ефективно върху замръзнали почви, тъй като при едно и също сечение е възможно да се намали диаметърът на кладенеца и едновременно с това да се увеличи капацитета на лагерите.

В зависимост от размера и посоката на натоварване се използват вертикални, наклонени и коловози.

Rosterki на купчини, препоръчително е да организираме отбори. Разположението на такива решетки и инсталирането на премазани плочи над вентилираното подземно пространство не изискват температурни фуги, което намалява разходите за работа. Височината между земята и дъното на решетката трябва да осигурява вентилация на подземния участък.

За основите на купчини, издигнати на принципа на запазване на замръзналото състояние на основите на основите, за периода на изграждане е необходимо да се пробият температурни кладенци, за да се наблюдава замразяването на купчините със земята.

Фигура 4 Методи за потапяне на купчини в земна пръст / - купчина 2 - горна граница на пермастерна паунда 3 - почвен разтвор 4 - ямка на стената, 5 - граница на размразяване на почвата

Методите за натрупване в почвата с перманентно замърсяване са различни технологични характеристики, поради физико-механичните свойства на замразените почви, които в непроменено състояние имат висок носеща способност. Следователно при тези условия при работа с памук е необходимо да се съхраняват замръзналите почви в естествено състояние колкото е възможно повече, а в районите, където структурата на почвата е нарушена в процеса на потъване на купчини, свойствата на тези почви трябва да бъдат възстановени. Замразяването на купчините, с други думи, замразяването на тяхната повърхност със земята, води до факта, че купчините придобиват голяма носеща способност. Това явление може ефективно да се използва при потапяне на купчини в твърди скални почви, условно свързани с ниски температури. В тези почви средната годишна температура на дълбочина 5,10 м не е по-висока от -0,6 ° С за пясъчни глинести слоеве, -1 ° С за ломци и -1,5 ° С за глини.

Стълбовете се потапят в твърди почви основно по два начина: в размразена почва или в пробити кладенци, чийто диаметър надвишава най-големия размер на напречното сечение на купчината. Когато пилотите се потапят в размразената почва, те първо се размразяват и след това купчините се потапят в кухината на втечнената почва, образувана в замръзналата почва. Почвата се размразява с помощта на парола игла, перфорирана в долния край (). Под действието на пара (налягане 0,4 MPa), напускащи върха на иглата, почвата се разрежда в течно състояние и иглата се потапя в нея при проектната дълбочина.

В почви с малко количество лед може да се получи кухина с желания размер за кратко време (1,3 часа) и в почви с висока степен на насищане с лед, този процес се осъществява за 6,8 часа. Скоростта на потапяне на иглата се определя така, че диаметърът да се стопи кухина 2. 3 пъти най-големият размер на купчината в напречното сечение. След известно време след гмуркането се появява замръзване и купчината, която всъщност е вградена във вечния слой, придобива необходимата носеща способност.

Методът за потапяне на купчината в пробитите кладенци осигурява следната последователност от процеси и операции: пробиване на кладенец с помощта на инсталация, поставена върху пясък с чакъл или шлака, което позволява да се премества оборудването със слаби. локални почви, с потапяне в активния слой, за да се избегне пълзянето на почвата в корпуса на кладенеца; пълнене на кладенеца с пясъчно-глинен разтвор до точката, при която обемът на разтвора с известен излишък е достатъчен, за да запълни пролуките между стените на кладенеца и купчината, след като е потопен; потапяне на купчината, придружено от изстискване на разтвора; екстракция на корпуса

Преди да започнете работа по скалата, разтворът трябва да замръзне, т.е. купчината трябва да замръзне. Този метод, използван в зимни условия, когато активният слой е в замръзнало състояние, прави възможно изоставянето на корпуса.

При извършване на пилотни работи в почви с висока влажност е много ефективно да се пробие кладенец с тръбни бункери, които са взаимозаменяеми работни тела на водолазни водолазни инсталации. Тръбната тренировка има специален накрайник и работи заедно с вибрационен чук; Разделяйки сърцевината от масива от почвата, тръбната пробивна машина минава през активния слой и потъва до необходимата дълбочина в дебелината на стария замръзнал. Между тръбата и стената на сондажа може да се образува празно пространство, което улеснява потъването на тръбната тренировка, дори ако почвата на активния слой се потапя в нея.

В пластмасовите замразени, високи температури (със средна годишна температура не по-ниска от -1 ° C), почвата на купчината се потапя чрез шофиране или чрез метода borozabivny. Методите за потапяне в размразена почва и в кладенци с по-голяма част от напречното сечение на купчини не са подходящи при условия на високотемпературни почви, тъй като замразяването на купчината е много бавно. Колоните могат да бъдат задвижвани в пластично замразени минерални и пясъчни почви, които не съдържат примеси, и само през периода на сезонно размразяване, както през зимата, почвите на активния слой се охлаждат до -10 ° С и се закаляват. Следователно районът на буржоазния метод е много по-широк.

Чрез метода на оран, пилотите се потапят на два етапа. На първия етап се пробива водещ кладенец, чийто диаметър е по-малък от 1,2 см от страната на купчината. На втория етап купчината се потапя с помощта на вибрационен чук или дизелов чук. В този случай почвата се притиска от ъглите на купчината до средата на стените. Почвата се размразява за сметка на топлинната енергия, преобразувана от механична, разработена от чук, и частична. изстисквайки почвата от кладенеца. Достатъчно е да се размразява тънък слой почва - и температурата в зоната, съседна на купчината, ще се увеличи с много малко количество, процесът на замразяване на купчината в земята ще се случи за кратко време. Използването на водещи кладенци позволява да се увеличи точността на инсталацията на купчината, да се осигури нейното потапяне в проектната дълбочина, да се елиминират случаите на памучна недостатъчност, когато са ударени от върха на камъните и т.н.

Изброените методи за потапяне в замръзнали почви се използват за потапяне на стоманобетонни купчини, понякога за потапяне на метални дюбели, както и за дървени купчини. Дървените пилоти в производството трябва да бъдат импрегнирани с креозот или друг антисептик, за да се предотврати гниенето в областта с променлива влажност.

Пермаферни почви

Пермелените почви са широко разпространени и се намират главно в зоните на криолитозон, в които на определена дълбочина негативните температури се запазват всяка година. Има зони на земната кора, в които на определена дълбочина негативните температури се запазват всяка година. Това явление се счита за (наречено) пермафрост. По предложение на P.F. Швецов, такива зони започнаха да се наричат ​​криолитозон. Доктрината за перманентно явление се нарича пермафрост (наскоро, геокрилология). Permafrost изследва явленията както на перманен, така и на сезонния вечно замръзнал, който се появява и изчезва в зависимост от сезона и климатичните условия.

Фигура 1. Схематична карта на разпространението на пермафрос в Руската федерация

Permafrost е широко разпространена. Почти 50% от територията на СССР и почти 24% от земната площ на цялото земно кълбо принадлежат към криолитозона. Позицията на криолитозона, наред с други причини, зависи от астрономическата позиция на земното кълбо.

Фигура 2. Разпръскване на пера

1-зона, където няма замърсяващи почви; 2-3 преходна зона; 4-зони от замръзнали почви

Приблизителните граници на зоната за постоянно замръзване в СССР са видими на картата (виж фигура 1 и фигура 2). В близост до криолитозона се намират и парцели с перманентистки скали, главно в дълбоки пещери и високопланински райони (Алауа, Памир, Урал, Кавказ).

Фигура 3. Модели на разпространение на пера на замръзване:

а-сливащи се пермафрости; b-сливане на пермафрос с миграция; в-undrainable дълбоко замръзналата земя.

Ако разгледаме сечението на слоя от кора с пермафрост, тогава можем да открием два вида появи на скали със стабилна отрицателна температура. Горният слой на земята се размразява през лятото и замръзва през зимата.Този слой (ориз-3, слой D) със сезонни променливи положителни и отрицателни температури се нарича активен слой, дебелината на активния слой зависи от климатичните условия, петрографския и минералогичен състав на скалите и естеството на растителното покритие. Според I.V. Попов, силата на активния слой се характеризира със стойностите, дадени в Таблица 1.

Таблица-1. Средни стойности на капацитета на активния слой на територията на Руската федерация.

Под активния слой се намира слой с многогодишна отрицателна температура (Фиг. 3, слой М). Дебелината на слоя от ветровете варира в много големи граници от 6.0 до 1000.0 м и повече. Според I.V. Попова, дебелината на постоянното замръзване в Северното полукълбо е, m:

Западна Свалбард (на някои места) повече от 240;
Средният поток на река Юкон (Аляска) е повече от 120;
Река Елдорадо (Юкон) над 61;
Форт Чърчил (Хъдсън Бей) над 38 години;
Сливането на реките Макензи и Лиард е повече от 11,6;
Порт Нелсън (Хъдсън Бей) повече от 10;
Устието на река Hois (заливът на Хъдсън) е повече от 6;

Известен опит за копаене на кладенец в град Якутск. Язовирът достига дълбочина 116 м, но не излиза от замръзналия слой.Крустовите слоеве с постоянна положителна температура се намират под слоя на трайно замръзване (Фигура 3, Т слой) Тъй като летните и зимните режими имат различни температури от година на година (Фиг. 3, слоеве Dmax и Dmin). Слоят, съответстващ на разликата между Dmax и D min, се нарича слой на възможните миграции на permafrost (слой P).

Местоположение на активните зони и замразени слоеве, както е показано на фигура 3, а и б, наречен сливане дълбоко замръзналата земя зимата защото двете зони са обединени в една зона на отрицателен temperatur.V някои случаи между активния слой могат да бъдат дълбоко замръзналата земя слой T с постоянна положителна температура (фиг. 3, с). Такъв слой се нарича талик, а пермафростът не е потопен. Забелязва се, че в някои зони настъпва смяна на размразени и замразени слоеве, така нареченото вечно замръзнало се нарича пластове.

Чрез SNP II-18-76, повърхностния слой на почвата в области, където дълбоко замръзналата земя подлага на сезонен замразяване и размразяване, замразяване чрез -ottaivayuschy сезонно наречен лятото и замръзване през зимата, но без сливане със слой от замразени земята; сезонно-размразяване замразяване размразяване през лятото и зимата до пълното сливане с вечното замръзване. Слоеве на почвата се наричат ​​пристигания, замръзват се през зимата и не се размразяват в продължение на една или две години. В по-студените райони перманентните скали се депонират от непрекъснати покрития, които са широко разпространени в обширни територии.

Такова събитие се нарича "пермафрост". В по-топлите райони, в непрекъснати листове с непрекъснато замръзване има области, които не съдържат непрекъснато замръзване. По-топлите райони, които съдържат пермафрост, се намират само във формата на острови сред пространствата, които не съдържат пермафрост. В тези случаи пермафрост се нарича остров.

Характеризиране дълбоко замръзналата земя различна cryolithozone необходимо да се посочи поява на дълбоко замръзналата земя сечение (конфлуентни, без източване, ламиниран) и по отношение на техния участък (непрекъснат, прекъснат, остров) съотношение.fit между активния слой и замръзналата земя не постоянни. В зависимост от климатичните условия може да настъпи натрупване или загуба на топлина във всяка зона с ветрове. В такива случаи те казват за началото или отстъпването на пермафрос.В допълнение към топлинните условия на атмосферата, други фактори оказват влияние върху режима за постоянно замръзване: наличието на сняг или трева и излагането на земната повърхност; състава на скалите на активния слой; наличието на торфища в горния слой.

Всички тези фактори влияят на топлопроводимост на активния слой и по този начин на количеството топлина, прехвърлени от замразения слой или изважда от стойността на отрицателната температура nego.Absolyutnaya вечно замръзналите ниско и варира от 0 до 8 ° S.Temperatura долу -8 ° С наблюдава рядко. Във всеки отделен регион на криолитозона се установява собствената му средна температура. Най-често срещаните са региони с отрицателна температура на пермафрост от -1 до -3 ° и от -3 до -5 ° С.

Агрегатно състояние на замърсяващите почви

Земя на дълбоко замръзналата земя могат да се сгъват като скала и neskalnymi porodami.Ohlazhdennye постоянно отрицателни температури скали, докато малко промени техните свойства и harakteristiki.Tolko в случаите, когато замразяване разрушили отделно подложен с пукнатини, пълни с вода, замръзване водата се разширява пукнатини и увеличава раздробяването на скалата.Това обстоятелство трябва да бъде идентифицирано и взето предвид при инженерните и геоложки проучвания в зоните на замръзналата скала. Покривните скали в зоните с вечно замръзнало състояние са представени от всички видове едрозърнести, пясъчни и глинести почви.

Грубозърнестите и пясъчни скали, отлагани извън подземните води, не променят свойствата си по време на замразяване и размразяване. Това се нарича Фрост suhoy.V значителна част региони с вечно замръзналите сгънати водонаситени тиня, глинесто-песъчливи, глинеста почва и така там dalee.Chasto порции сгънати torfami.Pri преход в замразено състояние такива скали циментира лед и скали porod.Pri придобие характера на тази устойчивост на натиск идва до 1.0 МРа и разпръскване - до 0.5-1.5 МРа. Наименованията на старопламналите скалисти почви са същите като тези за незамразените, в зависимост от техния минералогичен състав, генезис и структура.

Заглавие neskalnyh дълбоко замръзналата земя почвата, взето в съответствие с характеристики, които те получават този добавя след ottaivaniya.Pri дума pylevatye.Merzlye праймери разлика nemerlyh за замразени глинести почви, съдържащи частици от 0.05 до 0.005 mm в количество от повече от 50% от конвенционалната името Според тяхното състояние те се подразделят на твърдо замразени, замразени пластмасови и свободно замразени. Почвите, които са здраво циментирани от лед и се характеризират със сравнително крехка фрактура и практическа несвиваемост при натоварвания от сгради и конструкции с коефициент на компресивност ≤10 -8 Pa-1, са твърди скали.

Kruapnoprazlochnye, пясъчни и глинести почви са трудно подземни, ако тяхната температура е по-ниска от стойността на t, която характеризира прехода на почвата от пластмасата към твърдо замразено състояние и равна, ° С:
За груби почви - 0 ° C;
За пясъци с големи и средни размери -0.1 ° C;
За фини и прашни пясъци -0.3 ° C;
За пясъчни клечки -0,6 ° C;
За клейове -1 ° C;
За глина - 1,5 ° C.

Праймерите със степен zatorfovannosti р ≤ 0,25 са tverdomerzlym ако температурата им т ™ ztf ниски стойности (KQ + т ™), където К е корекция на температурата, съответно: за песъчливи почви със смес от растителни остатъци и zatorfovannyh -minus 10 ° с за глинеста почва с смес от растителни остатъци и zatorfovannyh -minus 5 ° с; степен zatorfovannosti стойност Q се определя като отношението на масата на растителни остатъци в почвата се изсушава при Т = 105 ° с, за теглото на минералния ядрото.

Чрез plastichnomerzlym се циментира почви с лед, но имащ вискозни свойства на свиваемост и характеризиращ под товар на сградата (а> 10 -8 Pa -¹. За plastichnomerzlym включват пясък и глинести почви със степен на запълване на обема на леда на почвата порите вода и размразени G ≥ 0, 8, ако тяхната температура е в диапазона от температурата на началото на замръзване на почвата t Н.з до стойността t ™, както и всички почви със степен на заравяне q> 0.25. Състоянието на пясъчни и глинести почви с G

Permafrost почвени свойства

Общи характеристики на замърсяващите почви (VMG). По-голямата част от територията на Руската федерация (почти цялата северна зона) е заета от VMG. Permafrost се нарича "почви", които имат отрицателна или нулева температура, съдържат лед в състава си и са в замръзнало състояние в продължение на много години (над три години).

VMG имат непрекъснато или островно разпределение. В посока от юг на север има увеличение на дебелината на слоя ЕМГ, който достига няколкостотин метра в районите на Далечния север. В южните райони на острова има широко разпространена поява на VMG с дебелина на слоя от 20... 50 m. По-нататък на север е наличието на VMG. Тук има много талики, т.е. места, където отсъства EMG слоя. При високи географски ширини се наблюдава непрекъснато появяване на VMG с дебелина на слоя обикновено над 100 м. В тези райони талиги по цялата дълбочина на VMG се срещат само под големи реки и езера.

Повърхностният слой на почвата е подложен на сезонно размразяване (замръзване) на дълбочина от няколко десетки сантиметра до няколко метра. Този слой се нарича сезонно размразяване (активен), ако то премине през зимата, докато напълно се слее с UMH и сезонно замръзва, ако такова замразяване не се случи. VMG могат да имат гладка, пластова и клетъчна (мистериозна) мразовидна (криогенна) текстура. В VMG понякога има много големи включвания на леда под формата на лещи и слоеве с дебелина няколко метра или под формата на клинове.

Както при естествените условия, VMGs могат да бъдат в твърдо-проницаеми, пластично замразени или свободно замразени състояния. Твърдите скални повърхности са здраво циментирани от лед. С относително бързо прилагане на усилията се получава крехкото им унищожение. Под въздействието на товари от структури, тези почви практически не са компресирани. Пластмасовите замразени почви са циментирани с лед, но имат вискозни свойства. Те се характеризират с достатъчно голяма компримируемост. Насипните почви са почви с отрицателна температура, но не са циментирани от лед. Те включват груби, чакълести и пясъчни почви с общо съдържание на влага по-малко от 0,03.

Съдържанието на лед в почвата определя нейното съдържание на лед, т.е. съотношението на обема на лед в почвата към целия му обем. VMG, чиято ледност надвишава 0.4, се считат за силно заледени. Те имат вискозни свойства, когато са размразени, значителни тегления могат да се получат дори при действието на собствената им гравитация.

Според температурата на дълбочина 10 м, VMG се подразделят на ниска температура (под 2-1,5 ° С) и на висока температура (от 0 до -1,5 ° С). При всички конвенции това разделение е изключително важно, тъй като при нискотемпературни почви изграждането и експлоатацията на сгради и съоръжения се извършва съгласно принцип I, т.е. основата на почвата се съхранява в замръзнало състояние.

Изграждането и експлоатацията на сгради и съоръжения на принцип I на високотемпературните почви се извършва по правило с използването на допълнителни мерки, които понижават температурата на почвата или я предпазват от покачване. На тези почви е по-рационално да се изграждат и експлоатират сгради и конструкции съгласно принципа II, т.е. чрез размразяване на замразената почва и поддържането й в размразено състояние. При избора на принципа на строителство трябва да вземе предвид вечно замръзналите почви условия на строителната площадка, както и в повечето части на разпространението на MEG на дълбочина до 3... 4 m, а често и до 7... 8 m, температурата на земната повърхност, така рязко се промени през годината, те се движат от пластично - замръзване в твърда скреж, от висока температура до ниска температура и обратно.

Под влиянието на температурните колебания в леглото VMG подложени на сложни криогенни процеси и явления :. Frost възвишаем образуване на почвата на замръзване крекинг, пълзене почвата на склонове (solifluction), повърхностно свлачища naledoobrazovaniya, Thermokarst усвояване и т.н. Много от тези процеси става едновременно и често възникват в резултат от човешкото смущение на нестабилното природно равновесие, характерно за този тип екосистема. Например, обезлесяването, отводняването на територията, задържането на снега, торфените блата и други подобни дейности водят до отслабване на постоянния лед, а в някои райони до пълното му разпадане.

При слабо възникване на подземни ледове се появяват термокари, появили се езера. Често термокафяви камъни се формират по трасето на трактор, който е унищожил покритието на мъх с гъсеници. Възстановяването на растителността в зоната на VMG е изключително бавно, поради което при проектирането и изграждането в тези райони е необходимо да се осигурят специални екологични решения.

Състоянието на почвата по време на нейното развитие. Според температурния фактор, две зони се отличават от дълбочината на слоя на пермамкрос (фигура 5.1): натрупване (акумулиращ слой), отбелязано от сезонни колебания на температурата, с дебелина обикновено до 15... 20 m; нулеви годишни амплитуди с постоянна температура непроменена през годината (пасивен слой на криолитогенезата).

Фиг. 5.1. Температурно разпределение в сливания активен слой и VMG слой

Температурата на повърхността на почвата в точка А съответства на положителна външна температура. Позицията на точката определя най-голямата дебелина на активния слой Н0. В секцията НЕ отрицателната температура на почвата се издига до нула. Слоят на почвата, в който отрицателната температура се променя непрекъснато през годината, се нарича слой активна криолитогенеза. Тя започва от долната граница на активния слой и продължава до дълбочина от 10... 15 м, при която отрицателната температура на VMG не се променя през годината. По-долу е EMG слоят, където се запазва постоянна отрицателна температура - това е слой пасивна криолитогенеза (площ на DM).

Под температурата на VMG разбираме температурата на слоя на пасивната криолитогенеза Т0. Дълбочината на този слой се определя от географската ширина на района. Приблизително може да се счита Т0 по-малка от средната годишна температура на въздуха за района при 5.8 ° С. Зоната на фазовите преходи на водата, която съчетава слоеве от сезонно размразяване и активна криолитогенеза, се нарича акумулиращ слой на почвата. Самият VMG покрива слоевете активна и пасивна криолитогенеза. Под точка D температурата на почвата се повишава под въздействието на топлината на подлежащите слоеве.

Промяната на температурата през зимния сезон в дълбочината на VMG съответства на линията, свързваща точките Е, С и D. В този случай отрицателната температура на активния почвен слой е много по-висока от температурата на слоя активна криолитогенеза. Силата на почвата се променя съответно, т.е. колкото по-голяма е дълбочината, толкова по-малка е якостта на VMG през зимния сезон. Промяната в средната годишна температура на VMG се описва от линия, свързваща точките P, C и D. Колкото по-голяма е дълбочината, толкова по-ниска е средната годишна температура, която има отрицателна стойност на всяка дълбочина.

За да се определи устойчивостта на VMG към работните тела на машините за обработка на земя, е необходимо да се определи температурата на всяка дълбочина през годината. В активния слой температурата на VMG през зимния период при дълбочина, по-малка от 0,3 m Tг се приема, че е равна на температурата на въздуха:

В слоя активна криолитогенеза температурата на почвата при

където k, m - безразмерните коефициенти, в зависимост от времето на годината и типа на VMG; за замразени почви, m = 4; Коефициентът k за различните месеци се определя от формулите: