Строительство в зоне многолетней мерзлоты

Строительство в зоне многолетней мерзлоты ведётся с соблюдением одного из следующих четырёх принципов:

Без учёта наличия многолетнемерзлотных грунтов (скальные, полускальные породы без крупных включений льда и других пород, которые при оттаивании не дают осадки).

С сохранением многолетнемерзлотного состояния грунтов основания (в этом случае недопустимо оттаивание грунтов основания под сооружением, что достигается с помощью создания под зданием проветриваемых подпольев; этот способ зарекомендовал себя в Норильске, Магадане).

Термокарст, солифлюкция, мари

Термокарст – процесс вытаивания подземного льда, в результате изменения температуры. За счет этого образуются провальные формы рельефа.

Солифлюкция – процесс медленного сползания, течения оттаявших рыхлых пород, залегающих на мёрзлых. Она способствует развитию осыпей.

Мари – заболоченные низинные участки, возникающие при оттаивании верхнего слоя мёрзлой породы. В основании марей лежит мёрзлый грунт.

Все эти процессы нарушают нормальную работу зданий и сооружений.

Наледи

Наледи – замерзание прорвавшейся грунтовой воды с образованием больших ледяных полей. В зимнее время по мере промерзания деятельного слоя уменьшается сечение талого слоя. Это приводит к возникновению напора воды и появлению трещин в мёрзлых породах, через которые вода выбрасывается на поверхность, где и замерзает. Вода может проникнуть в подвалы зданий, подземные каналы и при замерзании разрушить их.

От наледей применяют мерзлотные пояса в виде канав. Породы под откосами и дном канав промерзают и создают препятствия для движения вод.

Пучение

Пучение – увеличение объёма глинистых и пылеватых пород при промерзании деятельного слоя. Очень часто возникают крупные бугры пучения. Пучение – причина деформации зданий.

Величина пучения зависит от типа грунта, влажности, плотности, условий подтока воды к участку промерзания. Численно, степень пучения Kп определяется величиной относительного уменьшения объёма при переходе мёрзлого грунта в талое состояние:

Kп = (DT-DM)/DT3,

где DТ – плотность талого грунта; DМ - плотность мёрзлого грунта.

Процессы и явления, связанные с промерзанием грунтов

Почти на всей территории России грунты с поверхности испытывают сезонное промерзание и оттаивание.

На 1/6 части суши, на некоторой глубине, находятся грунты многолетней мерзлоты, имеющие постоянно отрицательную температуру.

В вертикальном разрезе территории с многолетнемёрзлыми породами выделяют сверху вниз:

а) деятельный слой или сезонно-талый (замерзает зимой и оттаивает летом);

б) слой, в котором грунты имеют положительную температуру в течение года;