47. Вечная мерзлота: её строение, распространение и свойства.

Вечная мерзлота многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. Районы многолетней мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время от 2-3 лет до тысячелетий не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров.

По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять:

кратковременномерзлые породы часы, сутки,

сезонномерзлые породы месяцы,

многолетнемерзлые породы годы, сотни и тысячи лет.

Между этими категориями могут быть промежуточные формы и взаимные переходы. Например, сезонномерзлая порода может не протаять в течение лета и просуществовать несколько лет. Такие формы мерзлой породы называются перелетками.

65% территории России — районы многолетней мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

Учёт многолетней мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ на Севере.

В районах вечной мерзлоты промерзший грунт никогда при современных климатических условиях не оттаивает.

В летнее время самые верхние горизонты вечномерзлой толщи оттаивают, зимой снова замерзают. Неоднократный переход воды из одного фазового состояния в другое сообщает неустойчивость, подвижность поверхностной толще. В результате возникают различные формы движения грунта и различные формы рельефа, свойственные только областям вечной мерзлоты. Слой сезонного промерзания и оттаивания, мощность которого изменяется от 1 до 4м, получил название деятельного слоя. Ниже его залегает собственно вечномерзлый слой. Слои отличаются друг от друга в летнее время, зимой они не имеют четко выраженной границы. Лед в мерзлом грунте присутствует в различных формах: в форме ледяного цемента замерзшие поровые и капиллярные воды, ледяных включений и крупных ледяных тел — линз или жил. По условиям образования вечномерзлые грунты могут быть сингенетическими и эпигенетическими. Сингенетические мерзлые грунты образуются одновременно с осадконакоплением. Эпигенетическими мерзлыми грунтами называются такие отложения, которые промерзли уже после накопления.

48. Сезонная мерзлота и процесс пучения с ней связанный. Пучинистые грунты. Меры борьбы с пучением.

Сезонная мерзлота- промерзание почвогрунтов за холодный сезон года, в том числе с образованием ледяных включений, которые оттаивают за лето.

Пучинистые явления — процессы, возникающие во влажных глинистых, мелкопесчаных и пылеватых грунтах при их сезонном промерзании.

Морозное пучение связано с тем, что в процессе замерзания влажный грунт увеличивается в объеме. Происходит это из-за того, что вода увеличивается в объеме при замерзании на 12%. Поэтому, чем больше воды в грунте, тем он более пучинистый.

Грунты по степени пучинистости делятся на:

сильнопучинистые — пучение 12%

среднепучинистые — пучение 8%

слабопучинистые — пучение 4%.

Пучинистость грунта определяется его составом, пористостью, а также уровнем грунтовых вод. Так и глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески относятся к пучинистым грунтам, а крупнозернистые песчаные и гравийные грунты — к непучинистым.

Все меры борьбы с пучением пород горных выработок могут быть подразделены на пять групп:

1 использование благоприятных горно-геологических и технических условий проведение выработки вприсечку к выработанному пространству; проведение выработки позади очистного забоя; проведение выработки в обрушенных и уплотненных породах

2 укрепление пород применение анкерной крепи; полимерное упрочнение почвы и использование смол

3 разгрузка породного массива взрывощелевая разгрузка породного массива; управление устойчивостью горной выработки взрывной бутовой полосой; устройство разгрузочных щелей; разгрузка массивов горных пород с помощью выбуривания пласта; торпедирование пород кровли в выемочных выработках

4 комбинированные способы активная разгрузка с последующим упрочнением; взрывоукрепление; разгрузка пород почвы буровзрывным способом с последующим применением усиливающих крепей

5 специальные методы борьбы.