15.2. Подземные воды в криолитозонах

Мерзлые породы независимо от своего состава водонепроницаемы. И соответственно строению вечномерзлых пород в разрезе различают три основных типа вод : подмерзлотные, межмерзлотные и надмерзлотные,

Подмерзлотные воды залегают ниже слоя вечномерзлых пород и по своим свойствам не отличаются от подземных !вод в обычных условиях. Часто - это напорные воды.

Меж мерзлотные воды залегают в слое вечномерзлых пород. Они приурочены к местным таликам и представляют собой изолированные скопления воды, иногда имеющие связь с под

мерзлотными и надмерзлотными водами. Вне таликов они, образуют ископаемый лед. Могут быть напорными и безнапорными как межпластовые воды в обычных условиях.

Надмерзлотные воды представляют наибольший интерес. По характеру залегания они подобны грунтовым, так как имеют водонепроницаемое мерзлое ложе и свободную поверхность.

В районе сливающейся мерзлоты надмерзловатые воды называются сезонно промерзающими, превращаясь в зимнее время в лед. В районах несливающейся мерзлоты эти воды могут быть сезонно полупромерзающими (б), когда перемерзает только их верхняя часть, находящаяся в деятельном слое, или непромерзающими, когда весь водоносный горизонт находится в талике. Движение надмерзлотных вод обусловлено прежде всего теми же законами, что и грунтовых. Кроме того, на него оказывает влияние давление, развивающееся в замкнутом пространстве, так как вода в нем замерзает, начиная сверху и увеличивается при этом в объеме примерно 9 - II %.При этом создается большое давление. В мерзлотных условиях этот вид движения надмерзлотных вод имеет очень большое значение.

15.3. Инженерно-геологические явления в зонах залегания вечномерзлых пород

Вода, занимающая поры наскальных грунтов, при замерзании играет роль прочного цемента и превращает породу в прочную монолитную массу. Этот процесс сопровождается изменением объема порода при замерзании и оттаивании и характеризуется величиной относительного сжатия. При переходе мерзлого грунта в оттаявшее состояние.

Уменьшение объема грунта при оттаивании вызывает большие просадки, величину которых можно определить по формуле (или пучение)

В процессе перехода деятельного слоя из талого состояния в мерзлое и обратно возникает ряд инженерно-геологических явлений. Широко расположены наледи, ледяные бугры (булгуняхи) солифлюкция, термокарст.

Наледи образуются надмерзлотнои водой, вырывающейся зимой на поверхность. В замерзающей надмерзлотной воде между образовавшейся льдонасыщенной коркой породы и подстилающими мерзлыми породами создается большое давление. По трещинам вода вырывается на поверхность и, в силу переохлаждения, мгновенно застывает. Образуются громадные (до 10 км ) скопления льда в виде натеков и сталактитов по склонам местности. Они могут перекрывать полотно дорог, образоваться в подпольях и нижних этажах домов. К методам борьбы с наледнями относятся: I) отвод воды, образующей наледи; 2) каптаж источников воды; 3) устройство мерзлотных поясов с целью изменения места образования наледи.

Бугры пучения - это достаточно крупные формы рельефа, возникающие в результате криогенного пучения. Надмерзлотные воды, замерзая, поднимают верхний слой земли, образуют бугор, называемый булгуняхом. Формирование их протекает несколько лет. Высота бугров. достигает 1-2 - 25-30 м в диаметре до 50-60 м. Они приводят к серьезным деформациям зданий и сооружений, изменяют форму рельефа.

Термокарстом называют вытаивание подземного льда, сопровождающееся деформацией слоев пород - возникновением осадки и провальных форм рельефа или образованием полостей в этих слоях. Этот процесс четко проявляется в формировании отрицательных форм рельефа. В этих зонах встречаются западины, блюдца, ложбины - достигающие сотни метров в диаметре и всего лишь десятки см в глубину. Или котлованы -км м. Причиной термокарстовых явлений является обнажение поверхности деятельного слоя или изменения климата.

Солифлюкция - сложное движение увлажненных пылевато-глинистых пород вниз по склону вследствие проявления криогенных процессов и сил тяжести. Это движение развивается на склонах 2 и более.

Солифлюкция является одним из важнейших факторов в переработке |и выравнивании рельефа В раде случаев она вызывает образование сложных ступенчатых склонов - нагорных террас.