7. Разновидности мерзлых пород по нормативным документам

По определению Н.И. Толстихина и Н.А. Цытовича: «мерзлыми породами, грунтами, почвами называются породы, грунты, почвы, имеющие отрицательную или нулевую температуру, в которых хотя бы часть воды перешла в кристаллическое состояние».

П.Ф. Швецов предложил породы, грунты, почвы, имеющие отрицательную температуру, но не содержащие льда, называть морозными.

Согласно ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация» и другим нормативным документам, мерзлыми называются грунты, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся структурными криогенными связями.

Грунт многолетнемерзлый (синоним – грунт многолетнемерзлый) – грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

Грунт сезонномерзлый – грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

Ледогрунт Мерзлый грунт, объем льда в котором составляет не менее 80 % от его объема.

Морозный грунт - скальный грунт, имеющий отрицательную температуру, в котором лед от­сутствует или его содержание незначительно.

Промороженный грунт: - грунт, замороженный искусственно.

Пучинистый грунт - дисперсный грунт, который при промерзании увеличивается в объеме вследствие кристаллизации поровой и мигрирующей воды и имеет относительную деформацию мороз­ного пучения.

Грунт сыпучемерзлый (синоним – «сухая мерзлота») – крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдомвследствии малой влажности.

Грунт охлажденный – засоленные крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания.

Грунт мерзлый распученный – дисперсный грунт, который при оттаивании уменьшает свой объем.

Грунт твердомерзлый – дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

Грунт пластичномерзлый – дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

Лед в мерзлых породах может находиться в виде:

- отдельных кристаллов размером от неразличимых простым глазом до четко видимых, часто образующих скопления в виде гнезд;

- закономерно залегающих в породе горизонтальных, наклонных и ледяных вертикальных шлиров, слоев, линз различной толщины, расположенных на различном расстоянии друг от друга и образующих определенные криогенные текстуры;

- крупных масс подземного льда, таких как, например, ледяные жилы (повторно-жильные льды) и пласты льда, которые можно рас­сматривать как мономинеральную горную породу.

Периодическое изменение температуры горных пород, фор­мирующейся в течение годового (многолетнего, векового) периода, приводит к разному эффекту теплового состояния приповерхностных слоев горных пород (почв, грунтов). Там, где среднегодовая температура пород положительная, с поверхности развито сезонное(зимнее) промерзание пород и слой сезонного промерзания подстилается талыми (или немерзлыми) породами. В области развития многолетнемерзлых пород глубже слоя сезонного (летнего) оттаивания среднегодовая температура пород отрицательная, а слой сезонного оттаивания подстилается многолетнемерзлыми породами. Глубина сезонного промерзания талых пород и сезонного оттаивания мерзлых пород обычно изменяется от первых десятков сантиметров в льдистых торфах до 1–3 м в дисперсных и до 3–7 м в коренных породах.

По длительности существования мерзлого состояния пород принято различать следующие разновидности:

• кратковременномерзлые породы (часы, сутки);

• сезонномерзлые породы (месяцы);

• многолетнемерзлые породы (годы, сотни и тысячи лет).

Между этими категориями мерзлых пород могут образовываться промежуточные формы и взаимные переходы.

Многолетнемерзлые толщи горных пород по типу промерзания подразделяются на эпигенетически и сингенетически промерзающие.

К эпигенетическипромерзшим (эпикриогенным) относятся гор­ные породы, которые перешли в многолетнемерзлое состояние после того, как завершился процесс накопления осадков и их диагенетического преобразования.

Сингенетически промерзшие (синкриогенные) горные породы формируются из осадочных отложений на мерзлом субстрате, когда геологически синхронно происходят накопление осадка и его переход в мерзлое состояние. Также выделяются диакриогенные(парасинкриогенные) толщи, которые формиру­ются при промерзании (сверху вниз и с боков) переувлажненных нелитифицированных пород (свежеотложенных осадков и илов).

Основными нормативами, в которых регламентируются изыскательские работы в криолитозоне, являются:

1. СП 493.1325800.2020.Инженерные изыскания для строительства в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.

2. СП 25.13330.2012. Свод правил. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

3. СП 116.13330.2012. Свод правил. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.

К нормативным документам по строительству относятся тер­риториальные строительные нормы (ТСН), которые учитывают специфические условия конкретной территории, области, округа (Забайкальского края, Тюменской области, Ямало-Ненецкого национального округа и некоторых других.).