Külmutatud ja igikeltsa muld

Külmutatud ja igikeltsa muld, olenevalt nende temperatuurist ja kestusest, on jagatud külmutamata (sulatatud), külmutatud ja püsivalt külmutatud.

Külmutatud mulda nimetatakse negatiivseks temperatuuriks, kus osa pooriveest on külmas olekus (jääkristallide kujul). Külmutatud pinnas on neljakomponendiline süsteem, milles lisaks tahkele, vedelale ja gaasilisele faasile jääb ka jää.

Kui soolane vesi külmub temperatuuril 0 ° C, siis sellel temperatuuril pinnas külmub ainult siis, kui see sisaldab vaba soolalahust, kuna seonduv vesi õhukeste kilede kujul ja soolane vesi külmub madalamal temperatuuril.

Igat igapäevaelu nimetatakse mullasse, mis on külmunud vähemalt kolm aastat. Igat liiki mulda väljendatakse strukturaalselt ebastabiilsetel muldadel, sest nende sulatamisel tekib loodusliku struktuuri hävingu tagajärg.

Külmumisel sulanud muld võib külmuda.

Suvel külmutatult külmutatud pinnase kihti ja suletud sulatusi nimetatakse aktiivseks kihiks või hooajalise külmutamise ja sulatamise kihiks, sest see toimub mulla külmutamise ja sulatamisega seotud intensiivsete protsesside käigus.

Kui jälgite savi pinnase valimist (vastavalt BI Dalmatovile, 1988), mis asetatakse sügavkülmikusse, siis temperatuuri muutumisel on saadud kõveral neli sektsiooni (joonis 5.25).

Esimene osa ab vastab temperatuuri langusele pooride vee ülekülmutamisega. Teine lõik bc kirjeldab pinnase temperatuuri järsu tõusu, mis on seotud vee osa kristalliseerimisega mulla proovis T, mis vastavad külmutamise algusele. Tsükli kolmas lõik, mis on paralleelne aja teljega t, iseloomustab suurema osa veest jääl olevat teravat üleminekut. De de 4-osas on juba külmutatud naela temperatuuri järk-järguline langus, see tähendab, et selle ajavahemiku jooksul vesi külmub, mitte külmutatuna väärtus T.

Sõltuvalt materjali koostisest ja temperatuuri-niiskuse tingimustest on külmutatud nael jaotatud kõvasti külmutatud, plastikust vabalt voolavaks ja külmutaks.

Joon. 5.25. Praeguse naela aja külmutamise protsessi graafik (vastavalt BI Dalmatovile, 1988)

Muld, mida iseloomustab suhteliselt rabedune murd ja praktiline survetunne koormuse all, klassifitseeritakse kõvaks kiviks. Ehitistest tulenevate koormuste mõju tõttu ei ole sellised naelud praktiliselt kokkusurutud (deformatsioonimoodul E> 100 MPa), kuna need on jääga kaetud.

Kogu niiskusesisaldusega jämedateraline pinnas ωkokku > 0,03, samuti liivane ja savine, kui nende temperatuur on tabelis toodud väärtustest madalam. 5.8, kus pinnas läheb plastikust kõvasti teravast olekusse.

Tabel 5.8. Pinnase ülemineku temperatuur plastikust tahkesse olekusse

Suur nafta ja gaasi entsüklopeedia

Külmutatud igavene külm

Külmutatud ja igikeltsa muld on väga erinevad looduslikud mitmefaasilised koosseisud, mis koosnevad erinevatest omadustest koosnevate komponentidega erinevates faasitingimustes (tahke, ideaalselt plastik, vedel, gaasiline), omavahel seotud, mida saab pidada ainult ühekomponendilisteks (tahketeks) kehadeks näiteks teatavatel tingimustel, kui külmutatud pinnase teatud koguses ei ole mullavaru üksikute faaside ümberjaotamist õigel ajal. [1]

Külmutatud ja igikeltsa muldadest tulenevad jäätisemetallide olemasolust, säilitades samal ajal muldade negatiivse temperatuuri, on üsna tugev ja stabiilne looduslikud kooslused. Kuid temperatuuri tõusuga ja vähenemisega (isegi negatiivsete temperatuuride piirkonnas) ilmnevad olulised muutused muldade omadustes, mis põhjustab külmutatud kivimite omaduste ebastabiilsust; kui poore jää sulatatakse, struktuursed jäätisemismäärmed laviinid hävitatakse ja tekivad olulised deformatsioonid, ning tugevate jäävee-igemeealiste muldadega niiske ja savi muutub nende koostis veeldatud massiks. [2]

Külmutatud ja igaveses külmas mullakaevanduses tehakse vastavalt lineaarsele ehitusele kehtestatud standardseid skeeme, mis põhinevad kogemustel. [3]

Külmutatud ja saastunud muldade energia intensiivsus on tihedalt seotud nende temperatuuriga, mistõttu on vaja prognoosida aasta jooksul nende temperatuuri muutusi. [4]

Külmutatud ja saastunud muldade tüüpide nimetus määratakse pärast nende sulatamist käesoleva grupi nomenklatuuris. [5]

Külmutatud ja igikeltsa pinnase täiendavad omadused määratakse kindlaks SNiP juhi poolt, mis põhineb peremoodustike pinnase sihtasutuste ja aluste kujundamisel. [6]

Kui kasutate külmutatud ja igikeltsa pinnasena aluseid või keskkondi eri tüüpi struktuuride jaoks, on selle algusest peale oluline kindlaks teha, millist kategooriat nad tuleks seostada jäämäära ja füüsilise seisundiga. [7]

Jäätisektsioonide (jää-tsemendi ja jää vahekihtide) olemasolu külmutatud ja igaveses külmas muldades, mis, nagu on märgitud eelmises lõigus, põhjustab peaaegu mis tahes suuruse koormust kristallide plastiliikumist ja ümberorienteerumist ning viskoosse külmutatud vee olemasolu külmutatud pinnasel mis tahes lisakoormus reoloogiliste protsesside sünd ja vool. [8]

Külmutatud ja külmutatud ja igikeltsa pinnase külmutatud vee kogus väheneb pinnase negatiivse temperatuuri vähenemisega ning iga mulda iseloomustab suletud veekoguse täpselt määratletud kõver. [9]

Torujuhtme paigaldamisel külmutatud ja igaveses külmas muldadele on torujuhtme vahetult ümbritseva pinnase sulatamine võimalik nii välise õhutemperatuuri tõttu toru sügavusel, mis on väiksem maksimaalsest hooajalisest mullas külmumisest, kui ka gaasi toru temperatuur, mis transportib toote positiivse temperatuuri juures. [10]

Nii jääb külmutatud ja igikeltsa pinnase moodustumisele kaasa mitte ainult kihtide, läätsede ja jääklüüside moodustumine, vaid ka termokarstide nähtused. [11]

Külmutatud ja igaveses mullades vedelas faasis sisalduv vesi - tavaliselt külmutatud vees tavapärastes negatiivsetes temperatuurides (vähemalt kuni umbes 70 ° C) on alati üks või teine ​​kogus, nagu seda teostati teoreetiliste kaalutluste põhjal juba 1939. aastal ja kinnitasid veelgi otseste eksperimentide tulemusi laboris ja välitingimustes. [12]

Mõelgem üksikasjalikumalt jääde tüübid külmutatud ja igaveses muldes kui peamist komponenti, mis määrab nende külmutatud oleku. [13]

Tõhusate masinate väljaarendamine, mis suudavad külmutatud ja igaveses külmas muldade hävitada, on oluline riiklik majanduslik ülesanne. [14]

Nagu eelnevalt märgitud, on üldine nihkekindlus ülekaalus külmutatud ja igikeltsa pinnasele, eriti savile,, mis on neile kümme korda suurem kui külmutamata muldadel; sisemise hõõrdekoefitsiendi tgcp väärtus kõrge temperatuuriga külmutatud pinnasel, eriti pikaajaliste koormustega, on palju väiksem väärtus. See on veelgi õigustatum, kuna jõuallikad, mis jõuavad pallide katsemeetodi järgi, nagu eespool mainitud, arvestab mitte ainult haardumist, vaid kaudselt muldade hõõrdumist. [15]

Külmutatud maa;

Muldasid nimetatakse külmutatuteks, porades, millest vähemalt osa veest on muutunud jääks.

Külmutatud muldade omaduste uurimise tähtsust ei määra mitte ainult asjaolu, et üle 50% Venemaa territooriumist on hõivatud igikeltsa, vaid ka mullase hooajalise külmumise tunnused peaaegu kogu territooriumil. Aastalähedased muldad on mullad, mis on aastaid ja isegi sajandeid olnud külmunud.

Muldade füüsikalis-keemilised omadused külmutamise ja sulatamise ajal oluliselt muutuvad.

Vesi, jääb sisse, tsemendib mullaosakesi, andes sellele struktuurse ühtsuse, paranenud mehaanilised omadused, veekindlus. Külmumispinnas, eriti graanulitena, tolmune, veega küllastunud, suureneb mulla maht. Alumiste kihtide niiskuse liikumine, läätsede moodustumine jääst põhjustab mulla kuhjumist.

Külmutatud ja igaveses külmas muldadel võib olla sile, kihiline ja rakuline (võrgusilma) külmunud tekstuur (joonis 2.32).


Joonis 2.32. Külma mulla tekstuur: a - sile; b - kihiline;

in-cellular (võrgusilma)

Sileda tekstuur on iseloomulik jämele kruusasele muldadele ja kõikidele liivadele, välja arvatud soolane liiv.

Kihisev külm tekstuur on iseloomulik soolasele savipinnale ja kõvadele liivadele. See tekstuur moodustub tihedalt niisutatud muldade külmutamisel ja veetõkete alumiste põhjaveekihtide ajal.

Rakuline (võrgusilma) külmunud tekstuur moodustub niiskuses olevatest soolakivimitest külmutatult ja vaba vee vooluga.

Sulatamisel külmunud pinnas reeglina osutub üleküllastumatuks veega, millel pole üksikute osakeste vahel looduslikke sidemeid, kui sulatamine muutub vedelaks mudaks, ilma algsete mehaaniliste omadusteta ja annab koormus alla koormuse (joonis 2.33).

Et selgitada ülalnimetatud rände nähtust, tuleks kaaluda vee omadusi külmutatud pinnastel. Nagu näitas NSVL Teaduste Akadeemia korrespondentliikme N.A. Tsytovichi juhtimisel asutatud teadlaste uurimisrühm, võib külmutatud pinnasevee sisalduda kolmes riigis (faasis) - tahke, vedeliku ja auruga.

Jää tahke kujul täidab poorid ja lisaks moodustab mulla nõrgestatud piirkondades, näiteks kristallid, läätsed ja vahekihid, jääkülgseks.

Steam täidab veega pinnase poorid ja praod.

Hüdreeritud kestade madala külmumistemperatuuri tõttu on maapinnas ladustatud vedel vesi. Peeneteralise mulda sisaldav vesi külmub järk-järgult: esmakordselt vabaneb siis, kui temperatuur väheneb, lõdvalt seostub ja lõpuks märkimisväärselt madalal temperatuuril, mis on tihedalt seotud. Maal vaba vett külmub temperatuuril alla nulli, mõnikord -1 0... -1,5 0 C. Selle põhjuseks on kapillaaride olulise mineraliseerumise või vee külmumistemperatuuri langus. Sidus vesi võib külmuda väga madalatel temperatuuridel ja nagu N.A. Tsitovići uuringud on näidanud, sisaldavad savist mullad tihedalt seotud vett, mis ei külmuta ühegi praktiliselt juurdepääsetava negatiivse temperatuuri juures.

Vastavalt N. A. Tsytovichi tasakaalu seisundi teooriale külmutatud pinnas sisalduva vee kogus, koostis ja omadused ei jää püsivaks, vaid muutuvad välismõjude muutustega, olles dünaamilises tasakaalus viimasega. Kuna temperatuur väheneb, suureneb külmutatud vee hulk, mulla tugevus suureneb ja jääde sisaldus suureneb. Samal temperatuuril külmutatud vee kogus on alati savides märgatavalt suurem kui liivas; seda koos skeleti jäikusega võib seletada külmutatud liivade suurenenud tugevusega külmutatud savidel. Mida kõrgem on muldade hajumine, seda tihedam on see, seda kauem toimub vee külmumisprotsess.

Niiskuse migreerumine tuleneb külmutusprotsessi arengu järgmistest tunnustest. Esiteks, seoses mineraalosakeste tahkete osakeste mahu vähenemisega, kui temperatuur väheneb, tekivad uued praod ja kapillaaride läbilasked ning suureneb kapillaaride niiskuse lekkimine. Teiseks, kui jääkristallid moodustuvad maapoorides, imetakse niiskust kasvavate kristallide juurde, nagu lahustunud soolad lekivad välja, kuna kristallid kasvavad üleküllastunud lahustes. Kolmandaks on veeauru liikumine suurema rõhuga kohtadesse väiksema surve all olevatele kohtadele, st külmumispiirkonna suunas.

Peamise veekihtivate muldade vee rände rolli mängib molekulaarsete jõudude mõjul liikuv kile vesi mulla külmumise suunas, et täiendada osaliselt külmutatud hüdraadi kestade paksust (joonis 2.34).

Joonis 2.34. Filmi niiskuse migratsiooni skeem mulla külmumise ajal

1 - tahked osakesed;

3 - filmi niiskus;

4 - vaba vesi;

5 - võimsustsoon;

6 - külmumispiirkond

Maksimaalne imemisvõime on iseloomulik savidele ja niiskuse maksimaalne kogunemine on külmutatud liivast lihasisendist ja liivastest, mis lisaks sellele on suhteliselt kõrge imemisvõimsusega. Jämeheinelistel pinnastel on vaakumi asemel niiskust välja tõrjuda, kasvades jääkristallid väga väikese koguse imemisega. Seda nähtust nimetatakse "kolvi efektiks". Praktikas kasutatakse seda jämedateralise pinnase omadust niinimetatud müratasemega kihid, mis blokeerivad niiskuse liikumise teed.

Jää vabastus - kihtide, läätsede ja jääkristallide moodustumine tekib mullas, mille omadused on maksimaalse niiskuse akumuleerumisel ja suure veesisaldusega.

Igavesedel pinnas leiduvad need jäigad kandmised suured suurused. Hooajaliselt külmutatult mulda võib katete paksus mõnikord ulatuda mitu sentimeetrit.

Mulla niiskuse kiire külmutamisega ei ole aega külmutamise tsoonis akumuleeruda ja nõrgenevad nägemused, mis tekivad ja jääde vabanemine. Vastavalt ülaltoodule eristatakse järgmiste mullatüüpide kaupa vastavalt tõusutasemele:

1) mitte-kaljune-kivine, jämedateraline, liivane jämedateraline;

2) nõrgalt lutsud - liivane keskpikkus, savi, tolmuline ja peeneteraline liivane, millel on madal veesisaldus ja niiskuse lekete puudumine;

3) raputamine - savi, tolmuline, peeneteraline, kõrge veesisaldusega või niiskuse migreerumise tingimuste olemasolu külmumispiirkonnale.

Rikkumise loodusliku maapinna struktuuri külmutamine ja sulatamine olulist vettinud (Kohalik - jäine kandmisel sulamise ajal) on vajalik, et vältida külmumist lainetamine vundament pinnas nii ehituse ajal ja töötamise ajal võimalusi. Kui mulla niiskus ei ületa maksimaalset hügroskoopilist ja vee külmumispiirkonna toiteallika kaugus, on pinnase deformatsioonide tõhustamine ebaoluline.

Tingimused soodustades nende arengut paisumise deformatsiooni (peeneteraline pinnas, pikk protsess külmutamise lähedust põhjavee külmutamise tsoon) võib ulatuda kõrged väärtused ja põhjustada tõusu kümneid sentimeetrit maapinnast ja hävitada kohapeal kopsu struktuure. Seda tuleb arvestada sihtasutuste rajamise sügavuse valimisel ja struktuuride maa-aluste osade lahendamisel.

Muldade ülestöötamiseks on muld, milles külmakahjustuse suhteline deformatsioon efh ³ 0,01. See näitaja määratakse kindlaks valemiga

kus h0f - külmutatud pinnase proovi kõrgus, cm; h0 - sulanud pinnase valimi esialgne kõrgus enne külmutamist, vt

Külmutatud pind on neljakomponentne süsteem ja selle füüsilise seisundi hindamiseks on eksperimentaalselt määratud neli peamist omadust:

- külmunud mulla tihedus rf häirimatu struktuur, mis võrdub valimi q massi suhtegaq, külmutatud olekus, selle mahuni Vq:

- mullaosakeste tihedus rs, püknomeetri abil, nagu sulatatud muldade puhul;

- külmutatud pinnase koguhulk, niiskus sõltuvalt vee ja jää sisaldusest mullas. See on võrdne kõikide veetüüpide massi suhtega pinnases, aurustub temperatuuril 105 0 C tahkete osakeste massini;

- lahustamata vee mass (kaalusisaldus) ww mulla loodusliku esinemise temperatuuril, mis määratakse kindlaks valemiga

kus kw - koefitsient sõltuvalt plastilisusest ja pinnase temperatuurist, wp - mulla niiskus veeremi piiril.

Pinnase nelja peamise omaduse tundmine rf, rs, ja ww, Selliste arvutuste jaoks vajalike karakteristikute arvutamiseks on võimalik arvutada jääkülma jäätisisalduse ja külmutatud pinnase kogu jäätise sisaldus.

Külmutatud pinnase kogu jääsisaldus (pinnas sisalduva jäämahulga ja külmutatud pinnase mahu suhe) määratakse kindlaks valemiga

ja jääde sisaldus mullas nähtavate jääkülvikeste tõttu ii - vastavalt valemile

kus on külmutatud pinnase kogu niiskusesisaldus; ri - jää tihedus, eeldatavalt võrdne 0,9 g / cm3; rf - külmutatud pinnase tihedus, g / cm3; ww - jää segude vahel asuv külmutatud pinnase niiskusesisaldus.

Teades rf ja leida mulla tihedus

ja külmutatud pinnase osakaal

kus q on gravitatsiooni kiirendus.

Külmutatud muldade tihendusandmete kohaselt sulatamise abil leiame jäävõlvlit sisaldava mullaproovi languseteguri,

kus hf ja hfh - proovi kõrgus külmutatud ja sulatatud olekus püsiva rõhu all.

Mitu väärtuste leidmineth erinevatel välistel rõhkudel ehitada graafik (joonis 2.35). Selle graafi sõltuvust kirjeldab väljend

kus ath - mulla sulatamise koefitsient, d - sulatamise ajal suhtelise kokkusuruta koefitsient. Nende tegurite teadvustamine määrab sihtasutuse eelnõu mulla sulatamise protsessis.

Joonis 2.35. Sõltuvus eth välisrõhust

Lenduvad liivad dünaamilise mõjuga põhjustavad teravaid langetamisi (joonis 2.36).

Joonis 2.36. Lenduva liiva tihenduskõver vibratsiooni ajal

KÜSIMUS 31. Külmutatud ja külmutatud muldad. Nende ehitusmeetodid

Külmutatud ja igikeltsa muld, olenevalt nende temperatuurist ja kestusest, on jagatud külmutamata (sulatatud), külmutatud ja püsivalt külmutatud.

Külmutatud mulda nimetatakse negatiivseks temperatuuriks, kus osa pooriveest on külmas olekus (jääkristallide kujul). Külmutatud pinnas on neljakomponendiline süsteem, milles lisaks tahkele, vedelale ja gaasilisele faasile jääb ka jää.

Igat igapäevaelu nimetatakse mullasse, mis on külmunud vähemalt kolm aastat. Igat liiki mulda väljendatakse strukturaalselt ebastabiilsetel muldadel, sest nende sulatamisel tekib loodusliku struktuuri hävingu tagajärg.

Külmumisel sulanud muld võib külmuda.

Sõltuvalt geoloogilistest, hüdrogeoloogilistest ja ilmastikutingimustest teostatakse hoonestuste rajamine kestevärvipiirkondadele järgmiste meetoditega.

1. Ehitiste ehitus tavapärasel viisil. Seda meetodit kasutatakse juhul, kui aluseks on kivi või poolkivi, millel ei ole olulisi pragusid, mis on täidetud jääga või külmutatud maapinnaga. Siiski ei ole igikeltsil praktiline tähendus.

Kui nende aluste sügavus on kuni 3 meetrit, siis on sihtasutused tavalised; kui sügavus on 3,4 m - raudbetoonist kolonni või kuhja ja sügavusega üle 4 m - kuhja, kus kuhja tungitakse puutumata kaevude abil puutumatu struktuuri paksuseni.

In toetudes praguneb külmutatud koos aluspõhja tugevdada tugevuse alusena aukude puurimiseks ja süstimise neile rõhuauru sulatada jää ja soojendab mulda kihtide kuni 50 ° C, seejärel kohe süstitakse survestatud murd mördiga mis kõvastub jahtuda mulla kihtides. Sama meetodit kasutatakse ka piisava võimsusega taliks, kui see ei sisalda igikeltsa kihistumist.

2. Vundamerealade säilimine igaveses vormis. Seda meetodit kasutatakse seisundi ja muu nõrga jäävaba mulda, mille stabiilse temperatuurirežiimi maht on vähemalt 15 m.

Kui hoone kuumutatakse, siis on alus täielikult sulatatavalt kaitstud külma metroo seadmisega, mille kõrgus sõltub hoone laiusest vahemikus 0,5 kuni 1,0 m ja rohkem (joonis 2).

Joon. 2. Ventileeritavate külmade alampiirkondade ligikaudsed skeemid: a - madala, b - kõrge, 1 - samba või paarifundid, 2 - pimeala, 3,4 - välis - ja siseseinad, 5 - kattumine, 6 - vundamenditähis (või grillage), 7 - auk ventilatsiooniks, 8 - ventilatsiooniseadmed, 9 - torujuhtmed, 10 - plaat, 11 - küngas, 12 - isolatsioon.

Maa-aluse õhutamiseks keldris korraldatakse õhuavasid, et reguleerida õhuvoolu sõltuvalt hooajast. Maa-alune kattekiht viiakse läbi, võttes arvesse soojusarvestite arvutust.

3. Sulatuskamber aluspinnal. Seda meetodit kasutatakse pinnases, kus sulatamisel pole suuri sademeid. Muldade aeglase ja ühtlase sulatamise tagamiseks soovitatakse minimaalset sügavust (kuid mitte vähem konstruktiivset) võtta, kui aktiivne kiht ei koosne mulda kuhjumisest ja ka aktiivse mullakihi asemele, kui see pärineb kividest.

Selle meetodiga tagatakse hoone üldine jäikus (korraldades pidevaid raudbetoonvööke, monoliitsemaid vms).

4. Mulla eelsoolutamine ja tihendamine aluspinnal. Seda meetodit kasutatakse kuumade ehitiste puhul, kui sulatatud pinnase külmutatud seisundi taastamine on välistatud.

Mõne nimetatud meetodi valik tehakse põhjaliku tehnilise ja majandusliku analüüsi tulemusena.

Tööstushoonete projekteerimisel tuleks eelistada nende ühe hoone lukustamist. Kõige soovitav on ehitada suuremahulisi hooneid seadmete paigutamisega riiulitel, mis ei ole hoone raami külge kinnitatud.

Keraamiliste plaatide ümbritsevate struktuuride jaoks kasutatakse kergete efektiivsete materjalide kihilisi elemente. Erilist tähelepanu pööratakse struktuuride õhutihedusele (elementide liigestele, paneelide liigenditel jne).

Külmutatud maa

Külmutatud ja igikeltsa muld, olenevalt nende temperatuurist ja kestusest, on jagatud külmutamata (sulatatud), külmutatud ja püsivalt külmutatud.

Külmutatud mulda nimetatakse negatiivseks temperatuuriks, kus osa pooriveest on külmas olekus (jääkristallide kujul). Külmutatud pinnas on neljakomponendiline süsteem, milles lisaks tahkele, vedelale ja gaasilisele faasile jääb ka jää.

Kui soolane vesi külmub temperatuuril 0 ° C, siis sellel temperatuuril pinnas külmub ainult siis, kui see sisaldab vaba soolalahust, kuna seonduv vesi õhukeste kilede kujul ja soolane vesi külmub madalamal temperatuuril.

Igat igapäevaelu nimetatakse mullasse, mis on külmunud vähemalt kolm aastat. Igat liiki mulda väljendatakse strukturaalselt ebastabiilsetel muldadel, sest nende sulatamisel tekib loodusliku struktuuri hävingu tagajärg.

Külmumisel sulanud muld võib külmuda.

Suvel külmutatult külmutatud pinnase kihti ja suletud sulatusi nimetatakse aktiivseks kihiks või hooajalise külmutamise ja sulatamise kihiks, sest see toimub mulla külmutamise ja sulatamisega seotud intensiivsete protsesside käigus.

Kui jälgite savi pinnase valimist (vastavalt BI Dalmatovile, 1988), asetage see külmikusse ja seejärel muutke temperatuuri, mille tulemusena on kõveral neli sektsiooni (joonis 1).

Esimene osa ab vastab temperatuuri langusele pooride vee ülekülmutamisega. Teine lõik bc kirjeldab pinnase temperatuuri järsu tõusu, mis on seotud vee osa kristalliseerimisega mulla proovis T, mis vastavad külmutamise algusele. Tsükli kolmas lõik, mis on paralleelne aja teljega t, iseloomustab suurema osa veest jääl olevat teravat üleminekut. De de 4-osas on juba külmutatud naela temperatuuri järk-järguline langus, see tähendab, et selle ajavahemiku jooksul vesi külmub, mitte külmutatuna väärtus T.

Sõltuvalt materjali koostisest ja temperatuuri-niiskuse tingimustest on külmutatud nael jaotatud kõvasti külmutatud, plastikust vabalt voolavaks ja külmutaks.

Joon. 1. graafik naise aja külmutamise protsessi (vastavalt BI Dalmatovile, 1988)

Muld, mida iseloomustab suhteliselt rabedune murd ja praktiline survetunne koormuse all, klassifitseeritakse kõvaks kiviks. Ehitistest tulenevate koormuste mõju tõttu ei ole sellised naelud praktiliselt kokkusurutud (deformatsioonimoodul E> 100 MPa), kuna need on jääga kaetud.

Kogu niiskusesisaldusega jämedateraline pinnas ωkokku > 0,03, samuti liivane ja savine, kui nende temperatuur on tabelis toodud väärtustest madalam. 1, kus pinnas läheb plastikust kõvasti külmutatud olekusse.

Pinnase ülemineku temperatuur plastikust tahkesse olekusse

Liiv: jämedad ja keskmise suurusega trahvid ja setted

Jäätis tsementeeritud muld, millel on viskoosseid omadusi ja mida iseloomustab koormuse koormatavus, on plasti külmutatud. Nende hulka kuuluvad liiva- ja soolakivimid, mille temperatuur on tabelis kõrgemal. 1. Neid iseloomustab piisav kokkusurutavus (E 3.

N.A. Tsytovich (1973) vastavalt oma jäämõjule jagunevad külmutatud pinnad kolme kategooriasse: tugev külm, kergelt jääv ja jääv.

Tugevalt jäine (jääde sisaldus üle 50%) sisaldab rasuvälju ja savi, mis sulatamisel muutuvad vedelaks, vedelik-plastikuks või pehme-plastiks. Külmade mullade vähese kandevõimega sulatatud olekus ja kõrge tihendatavusega.

Madal jää (vähem kui 25% jäätisisend) lihased ja savid omandavad tavaliselt tulekindla või pooltahke tekstuuri ja madala kokkusurutavuse.

Istuv (jääkahvel 25-50%) pinnastel on kahe eelnimetatud kategooria vahelised omadused. Külmutatud pinnase külmutatud vee kogus ωω, kui puuduvad katsetused, lubatakse ligikaudu määrata SniPa valemiga:

kuhuω - koefitsient sõltuvalt plastilisusest Jp ja mulla temperatuuril (tabel 5.9);

ωp - mulla niiskus piiril veeremisel.

Koo väärtused

Mullatemperatuur, ° С

* Märkus. Kogu vesi muda poorides ei külmuta.

Külmutatud muldasid, nagu savi, iseloomustab mitte ainult materjali koostis, vaid ka teatud struktuur, st osade ruumilise sisestamise suurus, kuju, iseloom. Külmutatud pinnasel eristatakse järgmisi põhitruktuure: pidev, kihiline ja kärg.

Tahke (massiivne) tekstuur (joonis fig 2, a) iseloomustab palja silmaga nähtavate jääkoade puudumist (läätsed, vahekihid jne) maapinnas. Külmutatud olekus jätkuva tekstuuri mullastikud on reeglina suure tugevusega ja sulatamisel vähendatakse nende tugevusomadusi vähemal määral kui kihilise või rakulise tekstuuriga muldadel.

Joon. 2. Külmutatud muldade põhitüübid: a - tahked (massiivsed); b - kihiline; in-cellular (võrgusilma)

Kihiline tekstuur (vt joonis 2, b) tekib ühekordsel, suure niiskusega valdavalt savistunud muldade aeglase külmutamisega. Kihiseva tekstuuriga pinnad on piisavalt kõrge tugevusega, kuid pärast sulatamist langeb nende tugevusjõud järsult.

Raku (võrgusilma) tekstuur (joonis fig 2, c) tekib siis, kui erineva suurusega, kujuga ja orientatsiooniga jääkujud moodustavad enam-vähem pideva võrgusilma või võre.

Külmutatud pinnase mehaanilistest omadustest on kõige olulisem suhtelise kokkusurumise εth väärtus külmutatud pinnase ülekandmisel sulatatud olekusse ja survele (σsж).

Suhteline tihendus määratakse, katsetades mulda tihendusseadmes ja arvestatakse valemiga

kus hƒ ja hth - proovi kõrgus külmunud ja sulatatud olekus püsiva rõhu all.

Mehaaniliste omaduste hindamisel võetakse soolalahuse külmutatud muldade arvestuslik survetugevus (σsж) tabelist. 3, ja haardumatu struktuuri külmutatud mullade haardumine (c) on toodud tabelis. 4

Arvutatud resistentsus soolalahuse külmutatud pinnase kokkusurumise vastu σszh> MPa

Mullatemperatuur, ° С

Liiv: peene ja keskmise niiskusega

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

Häiehitatud struktuuri külmutatud muldade liitmine hetkelise ja pikaajalise koormuse mõjuga, MPa

Pinnase temperatuur - ° С

Siduri suurus kui

Clay lindi tihe

Pärlmetsast mullad

On olemas kaks meetodit, mis on ette nähtud mullakaitses sisalduvate pinnaste aluste rajamiseks. Esimest meetodit saab rakendada piirkondades, kus mullas on igavene külmolek, ja rajatised ei hõõru palju ruumi, vaid loovad soojus vajalikus koguses. See meetod valmistati 20. sajandi 20. sajandil. Selle abiga ehitati kogu linn, kuid nüüd on see universaalne, üldiselt heakskiidetud, sest mis tahes külmutatud muldade ehituslikke omadusi kasutatakse kõige paremal viisil.

Fig.3 Keldrikorrus koos ventileeritavate maa-alustega

Meetodi põhiolemus on see, et permardse pinnase alused, mis on läbinud aktiivse kihi, lastakse alla viiekümne meetrini peremõõtmulda. I korruse ja maapinnast kõrgemal paikneva maa vahel on paigutatud õhuava ja vundamendi külgpinnast täidetakse mittevoolavat mulda.

Tooted on sellised avad, mis asuvad ümber hoone ümbermõõdu, nende funktsioon on lasta külmas õhk, mida teostavad 1. korruse ruumide soojusjuhid.

Ehitiste vaatluse tulemus, mille alused ehitati vastavalt esimesele meetodile, põhimõte, tõestati, et aastaringsetel alustel hakkab kogu aeg tõusma hoone all. See protsess aitab kaasa sellele, et hoone muutub stabiilsemaks. Selleks, et veelgi vähendada hoone termilise vabanemise mõju igikeltsa pinnasele, on ehitised püstitatud vaia- ja sammastel põhinevatele alustele.

Teise meetodi - külmutatud pinnase ehitamise aluspõhimõtte - olemus on see, et hoone all on lubatud mulla sulamine. Seda põhimõtet rakendatakse konstruktiivse ja eelnevalt sulatatava meetodi abil.

Konstruktiivne meetod hõlmab vundamendi ja konstruktsiooni kujunduse kohandamist sulatatava mulla vundamendi ebaühtlaseks lahendamiseks. Seda meetodit kasutatakse siis, kui igemekaitsekihi temperatuur on 0 ° C ja ka sulatamise ajal, kui pinnas muutub madalaks vajumiskõlblikuks aluseks (liivane, kruusa või kruusase muld).

Sellisel juhul tekib soojusvoogude tagajärjel mõne aja jooksul hoones hoonega sulatamiskauss. See sulatamiskauss moodustas aastakümneid. Selle tagajärjel hoone ebaühtlaselt hoiustatakse ja see võib põhjustada suurema tõenäosusega deformatsiooni pragusid hoones ise.

Selleks, et teise meetodiga tehtud igemehüübe mullad ei laguneks, on vaja suurendada maapealsete struktuuride jäikust. Näiteks hoone ümbermõõtude põranda tasandil korraldage metallist vöö või jäikuse rihmad, mis mõistavad seinakonstruktsioonide ebaühtlasi deformatsioone.

Mägiplekkide pinnastel kasutatavad vaiade tüübid hõlmavad eelnevalt puuritud kaevudesse paigaldatud ja varustatud maapinnal asuvaid kaareid, eelnevalt sulanud süvendeid, mis on paigaldatud kruntimiseks, asetatud vaiad, samuti kaadrid, mis on juhitud kaevudele (bu-sabivnyh) või ilma mulla ettevalmistamine.

Metsarest muldade ehitamiseks kasutati puit-, raudbetoon- ja metallpindu. Koormuste üleviimise tingimustes on vaiad jaotatud riputamiseks (külmutatud muldadesse) ja vaiad-sambad. Kuhja pikkus jääb vahemikku 6-15 m.

Kuusk projekte. 1.011.3M seeria süvendatud betooni vaiad on kasutusel piirkondades, kus kõva kivisöeme temperatuur on minus 0.3 ° C. Selle seeria vaiad on ette nähtud kandevõimeks 10 kuni 150 tonni.

Seeriasse 1.011-1 asuvad sarjad koos täiendava tugevdusega, võttes arvesse külmakahjustuse jõupingutusi, on rakendatavad nendes piirkondades, kus igikeltsa muldadest on plasti külmunud seisukord, kasutatakse selliseid kuhusid sõidu või puuraukudega.

Hajutatuteks struktuurideks on soovitatav võtta metalli vaiad, et kaitsta neid agressiivsest ülemeremaitsest külmumisest põhjaveest.

Kuhja kuju ristlõike toodab nelinurkne, ristkülikukujuline, oktaideerne, terava ja mitte-terava alumise otsaga.

Kestva sektsiooni tööga kaheksa-poolseid ümaraid kaevusid saab kõige tõhusamalt külmunud muldadel, kuna sama ristlõikega saab vähendada kaevu läbimõõtu ja suurendada samaaegselt ka vaiade kandevõimet.

Sõltuvalt koorma suurusest ja suunas kasutatakse vertikaalseid, kaldu ja sukkpindu.

Rosterki on vaiad, on soovitatav korraldada meeskonnad. Niisuguste grillide paigaldus ja paigaldatud mööbliplaatide paigaldamine ventilatsiooniga maa alla ei nõua temperatuuri liigeste kasutamist, mis vähendab töökulusid. Maapinna ja maastiku põhja vaheline kõrgus peaks tagama maa all ventilatsiooni.

Vundamendi aluste külmutatud seisundi säilitamise põhimõtetel püstitatud põrandalaudadel on ehituse ajaks vaja puurida temperatuuri auke, et jälgida kaarte külge maapinnaga.

Joonis 4 Kuumade kuhjumise meetodid igikeltsa pinnas / - pill 2 - igikeltsa pealmine piir 3 miili - mullalahus 4 - kaevu sein, 5 - igemehüügipinna sulatamise piir

Mägiplekkide pinnases olevad meetodid on külmutatud muldade füüsikalis-mehaaniliste omaduste tõttu erinevad tehnoloogilised omadused, mis häirimatus olekus on suure kandevõimega. Seega nendel tingimustel, kui kuhjuvad töö on vajalik, et säilitada maksimaalne külmunud maapinna nende loomulikus olekus, kuid piirkondades, kus maa struktuur on jaotatud ajal vaiade peaks taastama omadused nende pinnas. Vaiade külmutamine, teisisõnu nende pinna külmutamine maapinnaga, viib asja juurde, et vaiad omandavad suure kandevõime. Seda nähtust saab efektiivselt kasutada vaiade vette asetamisel raskmetallistes tingimustes tingituna madalatemperatuurist. Nendes mullades ei ületa keskmine aastane temperatuur 5,10 m sügavusel liivaste lihade puhul üle -0,6 ° C, liiva-liivate puhul -1 ° C ja savi puhul -1,5 ° C.

Kuhjatakse kuival maapinnal peamiselt kahel viisil: sulatatud pinnasesse või puurkaevudesse, mille läbimõõt ületab suurima läbimõõduga vaia suurust. Kui sulatatakse sulatatud mulda, sulatatakse need kõigepealt ja seejärel asetatakse vaiad külmas mulda moodustunud veeldatud pinnasesse. Pinnas sulatatakse aurusüdamiku abil, mis on perforeeritud alumisel otsal (). Aurude (rõhk 0,4-0,8 MPa) toimel, mis jätab nõela otsa, lahjendatakse muld vedelas olekus ja nõel pannakse see projekteerimise sügavusele.

Pinnases väike kogus jääd võib saada soovitud õõnsuse suurusest lühikese ajaga (1 tund 3) ning mullas kõrge küllastatuse astet jääle toimub see protsess võtta 6. 8 tundi. Keelekümblusest kiirus nõela määratakse nii, et diameeter sulatati õõnsus 2 korda suurem kui ristlõike suurim mära. Mõni aeg pärast sukeldumist tekib külmumine ja kogu aeg, mis on selline, mis on igaveses sadestis kihistunud, omandab vajaliku kandevõime.

Kuhjunud puurkaevu kuhjumise meetod tagab järgmise protseduuride ja toimingute jada: puurida puuraugust, kasutades liivkruiistu või räbu alla asetatud paigaldust, mis võimaldab liigutada seadmeid nõrkadeks. kohalikud pinnad, aktiivses kihis sukeldamine, et vältida pinnase rohke puurkaevu sisse; süvendi täitmine liiva-savi lahusega punktini, kus lahuse maht mõne liiaga on piisav, et täita lõhed kaevu ja kuhja seinte vahel pärast selle sukeldamist; vaia sukeldus, koos lahuse pigistamisega; korpuse eraldamine

Enne grillageerimistööde alustamist peaks lahus külmutama, see tähendab, et leht peab külmuma. See meetod, mida kasutatakse talvel, kui aktiivne kiht on külmunud, võimaldab tal kattekihist loobuda.

Kivimaastikul töötavate mäetööde tegemisel on väga hea puurida kaevu torukujuliste burglide eemaldajatega, mis on mäetööstuse vahelduvad tööorganid. Torukujulisel puuril on spetsiaalne otsik ja töötab koos vibreeriva haameriga; Tuumast eraldatakse mulla massiividest, läbib torukujulise puurimiskoha läbi aktiivse kihi ja sukeldub kuni iganädalase paksusega nõutava sügavusega. Toru ja puurkaevu seina vahel võib tekkida tühimik, mis hõlbustab torukujulise puurimise langemist, isegi kui aktiivne kiht allaneb.

Plastkülmutatud, kõrgtemperatuuril (keskmine aastane temperatuur ei ole madalam kui -1 ° C), kuhja pinnas on sukeldatud sõidu või borozabivny meetod. Sulanud pinnasesse ja suuremate sektsioonide süvenditesse kui ka vaiade ristlõikele ei kasutata kuumtöötluse meetodeid kõrge temperatuuriga muldade tingimustes, kuna hunniku külmumine on väga aeglane. Vaiade vasara külmutati plastik- silty ja liivsavi mulda, mis ei sisalda lisandeid ning alles hooajalist sulatamist kuna talvel mullad aktiivse kihi jahutati temperatuurini -10 ° C ja muutuvad tverdomerzlymi. Seega on kodanlusliku meetodi piirkond palju laiem.

Paaripüvede abil asetatakse kaarid kahes etapis. Esimesel etapil puuritakse välja juhtiv auk, mille läbimõõt on 1,2 cm vähem kui kuhi külg. Teisel etapil asetatakse kuhja vibreeriva haameri või diiselmõõturi abil. Sellisel juhul surutakse pinnas vaia nurkadest seina keskkohani. Muld sulab soojusenergia arvelt, muundatud mehaanilisest, vasara poolt välja töötatud ja osaline. mulla süvendamine kaevust. Piisava õhukese mullakihi sulatamiseks - ja temperatuur vahu juures asuvasse vööndisse suureneb väga väikese koguse tõttu, hakkab kuhja maa külmumine lühikese aja jooksul toimuma. Juhtivate kaevude kasutamine võimaldab tõsta mäluseadme täpsust, tagada selle sukeldumine projekteerimise sügavusele, kõrvaldada purjekõrguse juhtumid, kui need löövad rahnude otsa jne.

Mäetagune mulda vaadeldavaid meetodeid kasutatakse keevkihist keetmise jaoks, mõnikord ka metallist tõmblukkude ja puidupaakide keetmiseks. Valmistamisel olevad puidupad peavad olema kreosoodi või muu antiseptiga immutatud, et vältida mädanemist muutuva niiskuse piirkonnas.

Igikeltsa muld

Igat liiki muldad on laialt levinud ja leitavad peamiselt krüolitoosi aladelt, kus teatud sügavusel jäävad aasta-aastalt püsivad negatiivsed temperatuurid. Maapõues on tsoonid, kus teatud sügavusel püsivad aasta-aastalt negatiivsed temperatuurid. Seda nähtust peetakse (nimetatakse) igaveneks ajaks. P.F. soovitusel Shvetsov, selliseid tsoone hakatakse nimetama krüolitozooniks. Pereraalise nähtuste doktriini nimetatakse igavesest sügavusest (hiljuti geokrioloogia). Ajaline lõhn õitseb nii igikeltsa ja hooajalise igavese säilimise nähtusi, mis ilmnevad ja kaovad sõltuvalt hooajast ja kliimatingimustest.

Joonis-1. Keskaealiste leviku skemaatiline kaart Vene Föderatsioonis

Igikeltsa on laialt levinud. Peaaegu 50% NSV Liidu territooriumist ja peaaegu 24% kogu maa-ala kuulub krüolitoosi hulka. Krüolitoosi positsioon sõltub muu hulgas ka globa astronoomilisest positsioonist.

Joonis-2. Aastaringse levikuga

1-tsoon, kus ei ole igikeltsa mulda; 2-3 üleminekuala; Aastaringse maismaa 4-tsoon

Keskseljavööndi ligikaudsed piirid on NSVLil kaardil nähtavad (vt joonis 1 ja joonis 2). Kivistunud kivimaterjaliga krundid leitakse ka väljaspool krüolitozooni, peamiselt sügavates koobastes ja kõrgetel aladel (Alataus, Pamir, Uural, Kaukaasia).

Joonis-3. Aastaringse sündmuse mustrid:

a-ühendamine igavene surm; b-ühinemine igavesest surnukuust migratsioonidega; igavene sulane.

Kui vaatleme katarakivi kihti igikeltsuurusega, siis leiame kahte tüüpi kivimite esinemist stabiilse negatiivse temperatuuriga. Talvine ülemine kiht sulab suvel ja külmub talvel. Sellist kihti (rice-3, kiht D) hooajalise muutuva positiivse ja negatiivse temperatuuriga nimetatakse aktiivseks kihiks. Aktiivse kihi paksus sõltub kliimatingimustest, kivide petrograafilisest ja mineraloogilisest koostisest ning taimekaitseliigi olemusest. Vastavalt I.V. Popov, aktiivse kihi võimsust iseloomustavad tabelis 1 esitatud väärtused.

Tabel 1. Vene Föderatsiooni territooriumil asuva aktiivse kihi läbilaskevõime keskmised väärtused.

Aktiivne kiht on allpool mitmeaastase negatiivse temperatuuriga kiht (joonis-3, kiht M). Kehakaalu kihi paksus varieerub väga suurtes piirides vahemikus 6,0 kuni 1000,0 m ja rohkem. Vastavalt I.V. Popova on igikeltsa paksus põhjapoolkeral, m:

Lääne-Svalbard (mõnes kohas) üle 240;
Jukoni jõe (Alaska) keskmine voog on üle 120
Eldorado jõgi (Yukon) üle 61;
Fort Churchill (Hudson Bay) üle 38;
Mackenzie ja Liard jõgede liitumiskoht on üle 11,6;
Port Nelson (Hudson laht) rohkem kui 10;
Hois jõe suudmest (Hudson's Bay) on rohkem kui 6;

Tuntud katse kaevu kaevamiseks Yakutskis. Hästi jõudis sügavuseni 116 m, kuid mitte külmutatud kihti vyshel.Nizhe igikeltsa paksus kooriku esineda ühtlasel positiivse temperatuuriteguriga (joonis 3, kihi T).tak nii suvel kui talvel režiimis aastast aastasse on ebavõrdne temperatuuri, võimsus aktiivse kiht võib muutuda (joonis fig 3, kihid D max ja D min). Dimax ja Dmin vahele vastavat kihti nimetatakse võimalike igikeltsa sisserände kihiks (kiht P).

Asukoht aktiivsete tsoonide ja külmutatud kihid, nagu on näidatud joonisel 3, a ja b, nimetatakse ühineva igikeltsa talvel, sest mõlemad tsoonid on liidetud üheks tsoonis negatiivne temperatur.V mõnel juhul vahel aktiivne kiht võib olla igikeltsa kiht T pidevalt positiivne temperatuur (joonis 3, c). Sellist kihti nimetatakse talikiks ja igavene külm ei ole voolav. On täheldatud, et mõnes piirkonnas tekib sulatatud ja külmutatud kihtide vaheldus, selline igikeltsa nimetatakse kihilisemaks.

SNP II-18-76, pealmine kiht mulda piirkondades, kus igikelts allutati hooajaline külmutamine ja sulatamine, külmutamine kaudu -ottaivayuschy sesoonselt nimetatakse suvel ja külmutamine talvel, kuid ilma ühinevate kihiga külmunud maapinna; sesoonselt-sula-külmutamist sula suvel ja talvel kuni täieliku ühinemiseni igikeltsusega. Mulla kihid nimetatakse saabuvateks, külmutatud talvel ja sulatamata üks või kaks aastat. Külmemates piirkondades säilivad igikeltsa kivimid katkematuid katteid, mis laialt levinud suurtel aladel.

Sellist sündmust nimetatakse igavesest külmumisest. Soojemates piirkondades on koguaegiku lehitsematerjalides alad, mis ei sisalda igikeltsuhet. Sellist igikeltsa nimetatakse mitte-pidevaks. Isegi soojemates piirkondades on igikeltsa piirkondi leidnud vaid saarte vahel ruumide hulgas, mis ei sisalda igikeltsu. Sellistel juhtudel nimetatakse igavesest sadestimust saareliseks.

Iseloomustavate igikeltsa varieerides cryolithozone vaja märkida üksikjuhul igikeltsa läbilõige (kokkukasvanud, mitte-äravooluga, lamineeritud) ja poolest venitamist (pidev, katkendlikud, saare).Fit suhe aktiivse kihi ja igikeltsa ole konstantne. Sõltuvalt kliimatingimustest võib igas igaveses söömistsoonis esineda soojuse kogunemine või kadu. Sellistel juhtudel räägivad nad igavesi süütamise algust või taganemist. Lisaks atmosfääri soojusoludele mõjutavad aastaringse režiimi ka muud tegurid: lumi või rohu olemasolu ja maapinna kokkupuude; aktiivkihi kivimite koostis; turbaalade esinemine ülemises kihis.

Kõik need asjaolud mõjutavad aktiivse kihi soojusjuhtivust ja järelikult ka külmutatud kihile ülekantud või sellest võetud kuumust. Negatiivse külma negatiivse temperatuuri absoluutväärtus on väike ja on vahemikus 0 kuni 8 ° C. Temperatuur alla -8 ° C on äärmiselt haruldane. Krüolütosooni igas eraldi piirkonnas on kehtestatud oma keskmine temperatuur. Kõige sagedamini on piirkonnad, mille koguaeg jääb negatiivseks temperatuuriks -1 kuni -3 ° ja -3 kuni -5 ° C.

Igikeltsa muldade agregeeritud seisund

Koguaegsed külmutamised võivad koosneda nii kivi- kui mitte-kivimite moodustumistest. Kivid, mis jahutatakse pidevalt negatiivsetele temperatuuridele, muudavad vähe nende omadusi ja omadusi. Ainult nendel juhtudel, kui purunenud isikud on külmunud, täidetakse pragusid veega, külmutusvesi laiendab pragusid ja see suurendab kivimite purustamist. See asjaolu tuleb tuvastada ja arvestada külmutatud kivimite ehitus- ja geoloogilistes uuringutes. Mägipõlvikutel paiknevad kivimaterjalid on esindatud kõikvõimalike jämedateralise, liivase ja savi pinnasega.

Peale põhjavett ladestuvad jämedateralised ja liivased kivimid ei muuda nende omadusi külmutamise ja sulatamise ajal. Seda nimetatakse külm suhoy.V olulise osa piirkondades igikeltsa volditud veega küllastunud setted, liivsavi, savi ja seega ei dalee.Chasto osad volditud torfami.Pri üleminekut külmutatud olekus nii kivimid tsementeeritud jää ja kivi porod.Pri omandada iseloomu see vastupanu survele kaasas kuni 1,0 MPa ja lõhkemiseni kuni 0,5-1,5 MPa. Igat liiki kivisöelised nimetused on samad mis külmutamata, sõltuvalt nende mineraloogilisest koostisest, geneesist ja struktuurist.

Soovitud neskalnyh igikeltsa mulla kooskõlas võetud omadusi, mida nad omandavad käesoleva lisatakse ottaivaniya.Pri sõna pylevatye.Merzlye praimereid erinevalt nemerlyh külmutatud saviste mullad sisaldavaid osakesi,05-,005 mm koguses enam kui 50% tavalise nime Nende seisundi järgi on need jaotatud kõvast külmutatud, plasti külmunud ja lahtiselt külmutatud. Muldadest, mis on jääga kindlalt tsementeerunud ja mida iseloomustab suhteliselt rabedune murd ja praktiline põrutuskindlus hoonetes ja konstruktsioonides esinevate koormuste korral, mille kokkusurutav tegur on ≤10 -8 Pa-1, on kõvad kivimid.

Kruapnoprazlochnye, liivased ja savi pinnased on raskesti jahvatatud, kui nende temperatuur on väiksem kui t väärtus, mis iseloomustab pinnase üleminekut plastikust kõvast külmutatult ja võrdne, ° С:
Jäme muldade jaoks - 0 ° C;
Suure ja keskmise suurusega liivate jaoks -0,1 ° C;
Peened ja tolmune liivad -0,3 ° C;
Liivaste lihade jaoks - -0,6 ° C;
Sussidele -1 ° C;
Savi-1,5 ° C

Kruntidega kraadid q ≤ 0,25 on raskesti külmutatud, kui nende temperatuur on t ™ stf allpool väärtust (Kq + t ™), kus K on vastavalt temperatuuri korrigeerimine: taimsete jääkide ja turba seguga liivastest mullast miinus 10 ° C - savipinnas koos taimsete jääkide ja peidetud muldade seguga miinus 5 ° C; matmise astme väärtus q on määratletud kui taimejääkide massi suhe pinnases, kuivatatakse temperatuuril t = 105 ° C mineraalide skeleti massini.

Mullast tsementeeritavad muldad on plasti külmunud, kuid neil on viskoosseid omadusi ja neid iseloomustab koormus ehitiste ja ehitiste koormate all (a> 10 -8 Pa-1. Liiva ja savi sarnased pinnad, mille pooride maht täidetakse jääga ja külmutatud veega G ≥ 0, 8, kui nende temperatuur jääb vahemikku mulla külmumistemperatuuri temperatuurist t.n. kuni väärtuseni t ™, samuti kõik mulda, mille matuse määr on q> 0,25. Liivaste ja saviste pinnaste seisund G

Maaväga mulla omadused

Aastaringsete muldade üldised karakteristikud (VMG). Enamik Vene Föderatsiooni territooriumi (peaaegu kogu Põhja tsooni) on VMG poolt hõivatud. Igat mürgit nimetatakse mullaks, millel on negatiivne või null temperatuur, sisaldab jäätist koostises ja on olnud aastaid (üle kolme aasta) külmutatud.

VMG-l on pidev või saare levik. Eden-põhja suunas tõuseb EMG kihi paksus, mis ulatub Põhja-Põhjaosa piirkondadesse mitu sajandit. Saarte lõunapoolsetes piirkondades on VMG laialt levinud kiht, mille paksus on 20... 50 m. Põhjaosas paikneb VMG lakitud esinemine. Siin on palju talikut, st saite, kus EMG kiht puudub. Kõrged laiuskraadidel on VMG pidev esinemine, mille kihi paksus on tavaliselt üle 100 m. Nimetatud piirkondades paiknevad vööri kogu VMG sügavusel ainult suured jõed ja järved.

Mulla pinnakiht on hooajalise sulatamise (külmutamise) all mitu meetrit mitu kümmet sentimeetrit. Seda kihti nimetatakse sesoonselt sulatamiseks (aktiivseks), kui see külmub talvel, kuni see täielikult ühendub UMH-iga ja hooajaliselt külmub, kui selline külmumine ei toimu. VMG-d võivad olla siledad, kihilised ja rakulised (võrgusilma) külmunud (krüogeensed) tekstuurid. VMG-is on mõnikord väga palju jäälakke, mis on läätsede ja kihtide mitu paksune või kiilu kujul.

Nagu looduslikes tingimustes, võivad VMGd olla tahke läbilaskvad, plastikust külmutatud või lahtiselt külmutatud olekutes. Rasked kivipinnad on kindlalt jääga kaetud. Pingutuste suhteliselt kiire rakendamine tekitab nende habras hävitamist. Struktuursete koormuste mõjul ei ole need mullad praktiliselt kokkusurutud. Plastikülmutatud külmutatud pinnas on jääga kaetud, kuid neil on viskoossed omadused. Neid iseloomustab piisavalt suur kokkusurutavus. Külm muld on negatiivse temperatuuriga pinnas, kuid see pole jääga kaetud. Nende hulka kuuluvad jämedad, kruusa ja liivased mullad, mille niiskusesisaldus on alla 0,03.

Muda jää sisaldus määrab selle jäätise, st jääde mahu ja kogu mahu suhte. VMG, mille tihedus ületab 0,4, peetakse väga jäigaks. Neil on viskoosseid omadusi, kui need sulatatakse, võivad olulised kasutuskogused tekkida isegi nende enda raskusastme mõjul.

10 m sügavuselise temperatuuri järgi jaotatakse VMG madalatemperatuurini (alla 2-1,5 ° C) ja kõrgtemperatuurini (0 kuni -1,5 ° C). Kõigi kokkulepete kohaselt on see jagunemine äärmiselt oluline, sest madalatemperatuurilistel pinnasel põhineb ehitiste ja rajatiste ehitamine ja käitamine vastavalt põhimõttele I, s.t. alusmulda hoitakse külmutatud olekus.

Ehitiste ja rajatiste ehitamine ja käitamine põhimõttel I kõrge temperatuuriga pinnas viiakse reeglina läbi täiendavate meetmete kasutamisega, mis vähendavad mulla temperatuuri või kaitsevad seda tõusust. Nendel pinnastel on mõistlikum ehitada ja kasutada hooneid ja konstruktsioone vastavalt II põhimõttele, s.o külmutatud pinnase sulatamine ja selle säilitamine sulatatud olekus. Ehituse printsiibi valimisel tuleb arvestada ehitusplatsi külmumis-mulla tingimusi, sest enamikus VMG jaotuse valdkondades, mis ulatuvad 3... 4 m sügavusele ja sageli kuni 7... 8 m, muutub pinnase temperatuur nii plastist aasta jooksul nii drastiliselt - külmakahjustus, kõrgel temperatuuril madal temperatuur ja tagasi.

Mõjul temperatuurikõikumised voodi VMG toimumas keerulised krüotehnilised protsesse ja nähtusi :. Frost vinnama mulla teket külm lõhenemist, libiseda mulla nõlvadel (Maavoole), pinna maalihked naledoobrazovaniya, Termokarst kasutusse võtta, jne Paljud neist protsessidest toimuvad samaaegselt ja sageli tekivad mis on tingitud sellist tüüpi ökosüsteemile iseloomuliku ebastabiilse loodusliku tasakaalu häiringutest inimese poolt. Näiteks raadamine, territooriumi kuivendamine, lumehoidmine, turbarabasid ja muud samalaadsed tegevused viivad mügariku nõrgenemisele ja mõnes piirkonnas selle täielikuks lagunemiseks.

Kui maa jää jääb madalaks, ilmuvad termokarstad, ilmuvad puuduvad järved. Tihtipeale moodustatakse trakeri rajal traktoorsed kraaviradasid, mis on hävitanud sambla katte koos caterpillidega. Taimkatte taastamine VMG tsoonis on äärmiselt aeglane, seetõttu on nendes piirkondades projekteerimisel ja ehitamisel vaja pakkuda spetsiaalseid keskkonnaalaseid lahendusi.

Muldade seisund selle arengu ajal. Temperatuurifaktori järgi eristatakse kahte tsooni igikeltsa kihi sügavus (joonis 5.1): akumuleerumine (akumulatsioonikiht), mida iseloomustavad temperatuuri hooajalised kõikumised, mille paksus on tavaliselt kuni 15... 20 m; aasta jooksul püsivad temperatuurid, mille püsiv temperatuur ei muutu aasta jooksul (passiivne krüolitogeneesi kiht).

Joon. 5.1. Temperatuuri jaotumine ühendava aktiivse kihi ja VMG kihi vahel

Punkti A mullapinna temperatuur vastab positiivsele välistemperatuurile. Punkti positsioon määrab aktiivkihi H suurima paksuse0. NE lõigus tõuseb mulla negatiivne temperatuur nulli. Pinnase kihti, milles aasta jooksul negatiivne temperatuur pidevalt muutub, nimetatakse aktiivse krüolitogeneesi kihiks. See algab aktiivse kihi alumisest piirist ja jätkub 10... 15 m sügavusele, kusjuures VMG negatiivne temperatuur aasta jooksul ei muutu. Allpool on EMG kiht, kus säilib pidev negatiivne temperatuur - see on passiivse krüolitogeneesi kiht (DM-i pindala).

VMG temperatuuri all mõeldakse passiivse krüolitogeneesi T temperatuuri0. Selle kihi sügavus määratakse piirkonna geograafilise laiusega. Ligikaudu võib pidada T0 väiksem kui keskmine aastane õhutemperatuur piirkonnas 5,8 ° C. Vesiniku faasiülekande tsooni, mis ühendab hooajalise sulamise kihid ja aktiivse krüolitogeneesi, nimetatakse mulla kuhjumise kihiks. VMG ise katab aktiivse ja passiivse krüolitogeneesi kihte. Allpool punktis D tõuseb maapind temperatuuril allpool asetsevate kihtide soojuse mõjul.

VMG sügavusel talveperioodil toimuv temperatuurimuutus vastab punktide E, C ja D ühendavatele joontele. Sellisel juhul on aktiivse mullakihi negatiivne temperatuur oluliselt kõrgem aktiivse krüolitogeneesi kihi temperatuurist. Vastavalt muutub mulla tugevus, st seda suurem on sügavus, seda väiksem tugevus on VMG-l talveperioodil. VMG keskmise aastase temperatuuri muutust kirjeldab punkt P, C ja D ühendavate joontega. Mida suurem on sügavus, seda madalam on aastane keskmine temperatuur, millel on igas sügavuses negatiivne väärtus.

VMG resistentsuse kindlaksmääramiseks mullatöömasinate tööorganite jaoks on vaja kindlaks määrata aasta jooksul igas sügaval temperatuur. Aktiivses kihis on VMG temperatuur talveperioodil sügavusel vähem kui 0,3 m Tg on võrdne õhutemperatuuriga:

Aktiivse krüolitogeneesi kihis on pinnase temperatuur vahemikus

kus k, m - mõõtmeteta koefitsiendid, olenevalt aastaajast ja VMG tüübist; külmutatud pinnas, m = 4; Koefitsient k erinevatele kuudele määratakse kindlaks valemitega: