Определение размокаемости мерзлых грунтов

Размокание мерзлых грунтов - это особенность различных пород, которая заключается в утрачивании ими способности оставаться в компактном виде (т.е. сохранять свою форму). При этом они становятся массой, распадающейся на отдельные частицы и теряющей всю свою прочность при взаимодействии со спокойной водой. Эта характеристика помогает понять, насколько тот или иной грунт способен сохранять свои свойства при попадании в воду. Она определяется скоростью, типом и характером распада грунта.

Если сравнивать мерзлые породы с немерзлыми, то можно заметить, что на размокаемость вторых влияние оказывает не только их состав, структура и происхождение, но, в первую очередь, льдосодержание и его сегрегация во всем объеме. Другими словами, оно зависит от системы ледяных включений, расположенных в мерзлом грунте.

Исходя из вышеперечисленных данных, можно сделать вывод о том, что каждая мерзлая порода имеет свою размокаемость. Если же говорить в общем, то существует три вида размокаемости грунтов: она может быть быстрая, средняя и медленная.

При сравнении грунтов с различной текстурой можно заметить, что у пород, текстура которых отличается чередованием слоев различного состава (или сетчатостью), скорость размокания намного больше, чем у зернистых грунтов с беспорядочным расположением минералов. А у грунтов, текстура которых характеризуется наличием параллельно ориентированных различных линз, скорость размокания (по сравнению с грунтами, в которых чередуются тонкие полосы) меньше примерно в 2-3 раза.

Для грунтов, которые состоят из сложений зернистых горных пород (с преобладанием магматических) и характеризуются беспорядочным расположением минералов, показатель размокания зависит от основы льда-цемента, присутствия внутренних повреждений, незаметных невооруженным глазом, которые оказывают влияние не сразу, а только через какое-то время. Их проявление можно увидеть только тогда, когда грунт будет расположен под водой.

На размокаемость грунта (а именно, на ее продолжительность), для которого характерно чередование слоев различного состава (или сетчатость), влияние оказывает величина, форма и отношение содержащегося объема льда к общему объему грунта. Разрушение цельной породы главным образом обусловлено льдонасыщением, скоплениями минералов, их величиной и формой.

Стоит также отметить, что при размокании породы необходимо учитывать не только ее температуру, но и температуру той воды, с которой она вступает в реакцию. На самом деле это очень важный аспект, ведь от температурного режима грунта и воды зависит время размокания. В частности, изменение температуры воды с 5,8 до 24,3°C (или с 18 до 4,5°C) уменьшает период размокания (или увеличивает его) в несколько раз.

Если рассматривать породы, для которых характерен переход в мерзлое состояние, то процесс их размокания занимает меньше времени, чем у грунтов, не подверженных промораживанию, при этом системы ледяных включений не оказывают никакого влияния. Чем больше количество переходов грунта в мерзлое или талое состояние, тем процесс размокания будет идти быстрее. Также этот процесс ускоряет высушивание породы, ранее имеющей отрицательную температуру и содержащую в своем составе лед.