Воркутинское районное научно-техническое горное общество

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

НА ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ВОРКУТСКОМ РАЙОНЕ

Воркутинское районное научно-техническое горное общество

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ НА ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ВОРКУТСКОМ РАЙОНЕ

14.    Строительные свойства грунтов характеризуются их несущей способностью как оснований фундаментов сооружений, т. е. их сопротивляемостью действию нагрузок от сооружений. Поэтому под строительными свойствами грунтов понимается совокупность характеристик прочности грунтов, учитываемых при расчете основания и фундаментов. В области распространения многолетнемерзлых грунтов строительные свойства их в значительной степени зависят от температуры.

С повышением температуры прочность мерзлых грунтов уменьшается, а особенно резко уменьшается при переходе через 0°, то есть при протаивании. Протаивание грунта, как правило, сопровождается большой уплотняе-мостью, причем уплотняются протаявшие грунты даже без нагрузки только от собственного веса.

15.    Мерзлые грунты характеризуются особым строением вследствие наличия в мерзлом грунте льда в виде кристаллов и прослоек. Ледяные включения расчленяют минеральную часть грунта на агрегаты, из-за чего замерзший грунт становится неоднородным по строению. Ледяные прослойки в грунте имеют толщину от доли миллиметра до нескольких сантиметров и, чередуясь с минеральными прослойками, составляют в метровом слое грунта суммарную толщину от 3—5 до 10—20 см, а иногда значительно больше (50—70 см).

Различные виды строения мерзлых грунтов создают так называемые криогенные текстуры. Выделяют следующие основные текстуры:

а)    массивную, в которой ледяные прослойки отсутствуют и лед в таком грунте содержится только в порах грунта в виде так называемого льда-цемента, прочно связывающего минеральные частицы;

б)    слоистую, в которой ледяные включения представляют взаимно-параллельные линзообразные прослойки;

в)    сетчатую, в которой ледяные прослойки различной формы и ориентировки образуют более или менее непрерывную сеть или решетку.

В минеральных агрегатах лед содержится в виде льда-цемента. В природе встречаются самые разнообразные комбинации текстур с разными размерами, формой и количеством ледяных включений.

Криогенная текстура позволяет качественно определить происхождение мерзлых грунтов, особенности их формирования, уплотняемость (просадку) при протаива-нии и др. Уплотняемость протаивающего грунта зависит от количества льда (льдонасыщенности) и от вида текстур.

16. Грунты с положительной температурой (талые, немерзлые), в области распространения многолетнемерзлых грунтов, как правило, когда-то находились в мерзлом состоянии и потому они характеризуются так называемой посткриогенной или иначе остаточной криогенной текстурой.

Грунты с посткриогенной текстурой содержат макро-поры, сохранившиеся частично (в зависимости от возраста и устойчивости криогенной текстуры), спустя ряд лет после оттаивания ледяных прослоек. Из-за этих мак-ропор, невидимых невооруженным глазом, талые грунты отличаются ощутимой уплотняемостью под нагрузкой, например, под действием веса здания.

2. Климатическая характеристика Воркутского района

17.    По классификации Б. П. Алисова (Алисов и др., 1952) Воркутский район находится на границе арктического климата и климата умеренных широт. По классификации, основанной на учете ландшафтно-географических зон (В. В. Докучаев, Л. С. Берг), климат Воркутского района относится к континентальному подтипу (с некоторыми чертами морского) тундрового типа.

Воркутский район характеризуется сильными ветрами и пургами в зимнее время, что приводит к неоднократному переотложению снега, неравномерному по высоте снежному покрову на поверхности земли, особенно на застроенных территориях.

18.    При проектном предположении возможных снежных отложений на поверхности земли рекомендуется руководствоваться многолетней розой ветров (табл. 2), а также учитывать рельеф местности и ориентацию его по отношению к направлению господствующих ветров, поскольку на разных формах рельефа и в зависимости от направления ветров создаются различные образования снежного покрова.

и

В таблице 1 приводятся общие основные сведения о климате района.

Основные сведения, характеризующие климат юго-восточной части Большеземельской тундры*

Наименование Период времени, год, месяц, дата Средняя продолж. в днях .Отрицательная температура Наблюдается в любом воздуха месяце года и колеблется от (Р до —53,2° в зимний период времени; от 0° до —7,6° в летний период времени Продолжительность периода с устойчивой отрицательной температурой воздуха (ниже 0Р) с 3. X по 27. V 237 Положительная температура Наблюдается в любом воздуха месяце года и колеблется от 0° до 32,3° в летний период времени; от 0° до 2,2° в зимний период времени Продолжительность периода с положительной среднемесячной температурой воздуха Июнь— сентябрь 122 Продолжительность периода с положительной температурой воздуха в 13 часов Июнь — сентябрь 122 Наименьшая продолжитель- 1946 г. с 28-VII по ность безморозного периода I5-VIII (17 дней) Наибольшая продолжитель- 1939 г. с 6. VI по ность безморозного периода 2.IX (87 дней) Продолжительность периода с устойчивой положительной температурой воздуха (выше 0°) с 27. V по 3. X 128 Период времени между средней датой схода снежного покрова и средней датой его по- с 30. V по 2. X 123 явления

* Таблица составлена по климатическим справочникам СССР, вып. 1 за 1943, 1956 и 1957 гг. по Усть-Воркутской и Воркутской метеостанциям.

Наименование	Период времени, год, месяц, дата	Средняя продол ж.
		в днях
Продолжительность периода
с температурой воздуха выше 5° (средние даты)	с 12. VI по 12. IX	91
Продолжительность периода с положительной температурой	Июнь — сонтябрь	120
почвы

19. Снежный покров для Воркутского района имеет среднюю высоту 56 см с колебаниями от 40 до 70 см по отдельным годам. Однако следует отметить, что учет выпадающего снега на метеорологических станциях Севера поставлен неудовлетворительно (имеет место выдувание снега из дождемеров). В действительности средняя высота снежного покрова больше указанной и составляет около 80 см. Высота снежного покрова неравномерна и колеблется до 40—50 см на возвышенных местах, от 50 см до 100 см на склонах, свыше 1,5—2 м в понижениях. Снежный покров, можно сказать, нивелирует поверхность в зимнее время.

Таблица 2 Роза направлений ветров и штилей по месяцам, сезонам и за год за период 1937—1960 гг. (число случаев)

Период С СВ В юв ю ЮЗ 3 СЗ Штиль Январь . . 6 5 6 18 38 25 5 4 17 Февраль . 4 6 И 18 28 19 6 3 18 Март . . 7 10 11 15 29 23 9 6 U Апрель . 8 10 13 17 23 19 14 8 8 Май . . 15 10 13 16 17 13 17 17 6 Июнь . . 22 14 11 14 10 12 15 14 8 Июль . . 26 16 11 13 11 10 10 17 10 Август 20 13 13 13 12 13 13 17 10

Период	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	сз	Штиль
Сентябрь .	15	12	15	16	13	13	13	13	10
Октябрь .	11	8	7	14	24	24	14	10	12
Ноябрь .	5	10	10	19	26	19	10	6	15
Декабрь .	7	7	8	15	32	29	6	5	15
Июнь— август	23	14	12	13	11	12	12	16	9
Ноябрь- апрель	6	8	ю	17	29	23	8	5	16
Год	12	10	10	16	22	19	11	10	12

В черте города снежный покров распределяется весьма неравномерно из-за влияния зданий, задерживающих снег, изменяющих направление ветровых потоков и т. п.

Средняя продолжительность сохранности снежного покрова составляет 238 дней в году. Обычная средняя плотность снега 0,25 в декабре, около 0,30 в середине зимы и до 0,35 т/м³ и более в апреле и мае.

20. В таблице 3 приводятся для сопоставления и использования метеорологические данные по трем пунктам в районе Воркуты.

Таблица 3 Температура воздуха, скорость и направление ветра и осадки в Абези, Воркуте и Хальмер-Ю

Среднемесячная температура воздуха Абезь 1910—1944 1950-1957 Воркута 1937—19d0 Хальмер-Ю 1951-1960 Январь.......... -20,8 —18,7 -19,6 Февраль......... -18,4 -l‘t,5 —22,0 Март .......... -16,7 -18,3 -21,5 Апрель.......... - 5,3 — 8,2 —11.0 Май .......... 0,6 — 2,2 — 3.8 Июнь.......... 9,3 6,7 5,2

Среднемесячная температура воздуха	Абезь 1940—1944 1950-1957	Воркута 1937-1960	Хяльмер-Ю 1951-1960
Июль...........	М,2	11,8	12,1
Август..........	ПИ	9,9	8,8
Сентябрь .........	5,4	4.0	2.6
Октябрь.........	- 2.8	— 4,1	— 5,5
Ноябрь..........	—12,3	—12,6	—15,9
Декабрь .........	— 16,8	—17,5	—18,2
Среднегодовая температура воздуха ........	- 4,3	- 5,7	- 7,5
Абсолютная максимальная температура воздуха . .	32,2	31,1	30,2
Абсолютная минимальная температура воздуха . .	-49,3	—53,2	-49,6
Среднегодовая скорость ветрз в м!сек......	4,1	5,0	5.3
Максимальная скорость ветра в м/сек.....	20	40	40
Преимущественное направление ветров ......	ЮЗ	ЮЮЗ	ЮЗ
Среднегодовое количество осадков* ........	476	452	364

21. Для предварительных теплотехнических расчетов и для расчетов, не отнесенных к определенному периоду с точно установленными значениями температуры, рекомендуется принимать нижеследующие средние температуры наружного воздуха в Абези, Воркуте и Хальмер-Ю (табл. 4 и 5).

♦ Вследствие недостатка в методике учета выпадающего снега, количество осадков в районе в действительности больше и равняется, примерно, 600 мм в год.

Температура наружного воздуха при расчетах на промерзание грунта

Наименование Абезь Вор кута Халь- мер-Ю Продолжительность периода Среднемесячная температура воздуха за октябрь . . . - 2,8 - 4,1 - 5,5 В течение 744 часов Среднемесячная температура воздуха за ноябрь .... -12.3 — 12,6 -15.9 В течение 720 часов Средняя температура воздуха за устойчивый морозный период декабрь — март . . -18,1 —18,5 -20,3 В течение 2904 часов (121 день) Средняя температура воздуха за апрель и май .... - 2.3 - 5,2 - 7,4 В течение 1464 часов Средняя температура воздуха за зиму ...... -11,5 —12,6 — 14,6 В течение 5832 часов (243 дня).

Примечание. По годам зимний период колеблется огг 5000 до 6000 часов.

Температура наружного воздуха при расчетах на протаивание грунта

Таблица 5

Наименование Абезь Вор кута Халь- мер-Ю Продол ж. периода Средняя температура воздуха за период активного протаивания (июнь — сентябрь)...... 10,0 8,1 7,7 В течение 2928 час. (122 дня) Расчетная температура воздуха для естественной поверхности тундры и открытых осваиваемых поверхностей земли (дорог и др.) . . 13,0 11,0 10,0 •

3. Геологические условия Воркутского района

22. Верхняя часть геологического разреза Воркутского района представлена рыхлыми наносами четвертичного возраста. В их составе преобладают ледниковые отложения.

Четвертичные отложения залегают на поверхности коренных пород пермского возраста. Мощность четвертичной толщи по данным бурения колеблется в районе от 0 до 120 м.

23.    По генетическому признаку эта толща подразделяется на следующие основные типы (сверху вниз):

а)    покровно-делювиальные образования;

б)    отложения верхней морены;

в)    межледниковые отложения;

г)    отложения нижней морены.

Нижняя морена залегает на коренных скальных породах.

24.    Верхняя и нижняя морены нередко разъединяются толщей водноледниковых отложений, представленных большей частью песками и супесями. Линзы песков и супесей встречаются также в отложениях верхней и нижней морен в виде внутриморенных включений.

Среди образований верхней морены иногда выделяется горизонт, обогащенный валунно-галечниковыми включениями. Этот горизонт представляет собой основную или донную морену последнего оледенения.

25.    На заболоченных участках территории района имеются современные озерно-болотные отложения и торф.

26.    Приведенная выше геологическая характеристика типична для большей части Воркутского района. Исключение составляет менее изученное западное крыло Вор-кутской мульды, где геологические условия отличаются своеобразием и фациальной изменчивостью. Это своеобразие заключается в широком развитии водноледниковых песков и супесей и озерно-ледниковых ленточных глин. Там наблюдаются отдельные озовые возвышенности и гряды, сложенные в основном песчано-гравийными отложениями.

27.    Покровно-делювиальные образования представлены пылеватыми суглинками, мощность которых колеблется от 0,5 до 5 м и более. Содержание пылевато-илистых фракций (0,05—0,005 мм) в них составляет 50—60%, иногда достигает 80%.

28.    Суммарная влажность (льдистость) покровно-делювиальных мерзлых суглинков доходит до 30% и более и превышает предел текучести (по Аттербергу). Высокая влажность создается из-за наличия ледяных включений

(линз, прослоек) в суглинке; влажность минеральных прослоек значительно меньше и близка к пределу пластичности, превышая его на 1—2%.

29.    В талом состоянии покровные суглинки, вследствие их малой несущей способности, редко применяются в качестве естественных оснований фундаментов. Однако, при возведении зданий на подсыпках со шпально-лежневыми ростверками, при малых нагрузках, покровные суглинки работают как основания зданий удовлетворительно.

30.    Отложения верхней морены представлены суглинками и супесями, иногда пылеватыми, с включениями гальки, гравия и валунов. Распространены они в районе с перерывами и сохранились, главным образом, на наиболее возвышенных элементах рельефа.

Влажность верхнеморенных суглинков различна, чаще большая, приближается к проделу текучести. Верхнеморенные суглинки могут быть использованы в качестве естественного основания в талом и в мерзлом состоянии, учитывая, конечно, при этом их несущую способность.

31.    Нижнеморенные отложения представлены суглинками и супесями с включениями гравия, гальки и валунов. Льдистость их высокая. Наиболее льдонасыщены верхние горизонты (до 2—3 ж), с глубиной льдистость уменьшается.

Нижнеморенные суглинки, мощность которых измеряется обычно десятками метров, могут быть использованы в качестве естественного основания в талом и в мерзлом состоянии.

32.    Мощность водноледниковых и супесчаных отложений различна: в западной части Воркутской мульды мощность их достигает более 10 ж, в других местах она обычно не превышает 4—5 ж. В талом состоянии эти грунты часто насыщены водой. Они могут быть использованы в качестве естественного основания в талом и в мерзлом состояниях.

33.    Озерно-ледниковые отложения представлены преимущественно пылеватыми суглинками, глинами и супесями. В них встречаются пласты чистого льда значительной мощности (более 50 см). Мощность озерно-ледниковых отложений составляет иногда 10 ж и более. Вследствие переувлажнения, озерные отложения в талом

состоянии являются слишком слабыми, чтобы служить основанием для сооружений.

34.    Плотность талых грунтов Воркутского района нередко бывает меньше плотности, соответствующей природному давлению в грунте. Это объясняется тем, что в грунтах, бывших ранее мерзлыми и потому разрыхленными ледяными прослойками и линзами, после протаи-вания еще не закончился процесс уплотнения под действием собственного веса (сохранилась посткриогевная текстура).

4. Гидрогеологические условия Воркутского района

35.    В Воркутском районе распространены надмерз-лотные, межмерзлотные и подмерзлотные водьи. Подземные воды производят отепляющее действие на окружающие их мерзлые грунты. При строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений приходится большей частью встречаться с надмерзлотными водами.

36.    Надмерзлотные воды приурочены обычно к отрицательным формам рельефа, т. е. к участкам с глубоким залеганием многолетнемерзлы* грунтов. В более редких случаях эти воды встречаются и на положительных формах рельефа, т. е. на водоразделах и их склонах.

Надмерзлотные воды бывают приурочены к различным генетическим типам грунтов, как например: к грунтам межморенных водноледниковых отложений, к песчаным линзам и прослойкам в толще суглинков верхней морены и к контакту отложений верхней и нижней морен.

Надмерзлотные воды в условиях Воркутского района обладают обычно напором в 1,0—3,0 м и только в отдельных случаях до 7—8 м. Движение надмерзлотны* вод направлено к пониженным участкам рельефа. В замкнутых песчаных линзах встречаются грунтовые воды без видимого стока. Питание нэдмерзлотных вод местное и происходит, главным образом, за счет инфильтрации в грунт атмосферных осадков и поверхностных вод.

Глубина залегания нэдмерзлотных вод колеблется от 1,2 до 12 м. Мощность обводненных слоев и прослойков различная от 0,6 и до 6,0 м.

Надмерзлотные грунтовые воды, залегая в пропластках и линзах водноледниковых песчаных и супесчаных отложений, затрудняют проходку котлованов и траншей для фундаментов сооружений и для трубопроводов.

37.    При проектировании фундаментов необходимо учитывать возможность появления или изменения уровня надмерзлотных грунтовых вод на строительной площадке после возведения сооружений и даже в период строительства, что нередко происходит из-за осуществленных технических мероприятий (устройства водопроводной и канализационной сетей, дренажа, линий теплофикации и др.).

38.    Если грунты оснований подвергаются действию грунтовых вод, двигающихся со скоростями, при которых возможно вымывание этих грунтов, то должны быть приняты надлежащие меры защиты.

39.    При уровне грунтовых вод выше глубины заложения подошвы фундаментов необходимо устанавливать степень агрессивного действия грунтовых вод на материал фундаментов, чтобы иметь возможность определить меры защиты, обеспечивающие фундаменты от разрушения, в соответствии с действующими техническими условиями.

40.    Возведение сооружений с сохранением мерзлого состояния оснований фундаментов должно осуществляться с предохранением грунтов основания от доступа к ним грунтовых вод, особенно минерализованных, которые изменяют температуру грунтов и ухудшают их несущую способность.

41.    Талые грунты в Воркутском районе, залегающие над верхней поверхностью толщи миоголетнеМерзлых грунтов, обычно водонасыщены и коэффициент их водо-насыщения колеблется от 0,8 до 1,0.

5. Мерзлотная (геокриологическая) характеристика Воркутского района

42.    Воркутский район характеризуется повсе*ме>стным распространением многолетнемерзлых горных пород (грунтов). Мощность слоя многолетнемерзлых грунтов, установленная при бурении и проходке шахтных стволов, весьма различна и достигает 130 м. Массивы талых пород отмечаются под р. Воркутой, под крупными водотоками и в местах выходов подмерзлотных вод.

Верхняя поверхность слоя многолетнемерзлых грунтов в Воркутском районе расположена на различной глубине от поверхности земли.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Воркутское угольное месторождение, расположенное на северо-востоке Европейской части Советского Союза, характеризуется почти повсеместным распространением многолетнемерзлых грунтов. Мерзлые грунты имеют, как правило, неоднородное сложение вследствие наличия з них ледяных включений линз и кристаллов льда различной величины. При оттаивании такие грунты резко снижают свою несущую способность и значительно уплотняются за счет отжатия воды при таянии льда, что приводит к большим и даже катастрофическим осадкам возведенных на таких грунтах сооружений. Поэтому изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация гражданских и промышленных сооружений во всех районах области распространения многолетнемерзлых грунтов в СССР, в том числе в Воркутском угольном районе, проводятся с учетом свойств мерзлых грунтов как оснований фундаментов.

Для соблюдения требований и правил при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений в Воркутском районе, обеспечивающих прочность и устойчивость этих зданий и сооружений, необходимы и окажут известную пользу специальные Технические рекомендации, конкретизирующие и развивающие в соответствии с местными условиями общие действующие п обязательные нормативные документы и технические указания.

В 1954 году Мерзлотно-геотехнической конторой комбината «Воркутуголь» были выпущены «Временные технические указания на изыскания, проектирование и строительство промышленных гражданских зданий и сооружений в условиях Воркутского района». Этот технический документ внес ясность при решении трудных вопросом

а

строительства и этим самым оказал большую помощь проектировщикам и строителям Воркуты при решении сложных задач строительства.

К настоящему времени в Советском Союзе значительно продвинулись вперед теоретические и практические решения ряда задач инженерного мерзлотоведения. Многие из них опубликованы в трудах Института мерзлотоведения и других организаций.

Строители Воркуты индустриальными методами возводят промышленные и гражданские здания и сооружения. Прогресс в области проектирования и строительства зданий и сооружений поставил строителей Воркуты перед необходимостью создай и я нового технического пособия, организующего и направляющего коллектив на высококачественное выполнение строительства на современном техническом уровне.

Выпускаемые «Технические рекомендации» составлены на основе научных исследований в Воркутском районе и разрабатывавшихся ранее технических пособий, а также на основе многолетнего опыта строительства в условиях Воркуты по возведению оснований и фундаментов на базе индустриализации и механизации работ. В них излагаются основные правила и рекомендации, которыми следует руководствоваться при проектировании и строительстве зданий и сооружений в Воркутском районе.

«Технические рекомендации» следует рассматривать как пособие, освещающее региональные особенности строительства, в помощь к обязательным официальным нормативным документам. В Рекомендациях последовательно освещена вытекающая из местных условий специфика в изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений по связи с возведением их на многолетнемерзлых грунтах¹.

«Технические рекомендации» составлены для обычных и массовых зданий и сооружений. Проведение изысканий, проектирования и строительства крупных объектов (например ТЭЦ, плотины и т. п.) должно осуществляться по

индивидуальным, специально составленным техническим требованиям и правилам.

Рекомендации могут быть также полезными для других районов области распространения многолетнемерзлых грунтов со сходными климатическими и геокриологическими условиями. Пользоваться настоящими рекомендациями в таких районах следует с внимательным сопоставлением условий.

Надземные конструкции зданий и сооружений выше цоколя и цокольного перекрытия должны возводиться на основании действующих общесоюзных нормативных документов (СНи-П, Технических условий и др.).

Текст настоящих «Технических рекомендаций» подготовлен заведующим лабораторией механики грунтов Северного отделения Института мерзлотоведения Академии строительства и архитектуры СССР В. Ф. Жуковым совместно с главным специалистом по основаниям и фундаментам Воркутинской проектно-изыскательской конторы Коми совнархоза С. Я. Боженковым. В подготовке Технических рекомендаций участвовали: от управления капитального строительства комбината «Воркутуголь»— Е. Н. Арнаутов, комбината    «Печоршахтострой»—

Я- И. Иванов и И. И. Чуруксаев, Воркутинской проектно-изыскательской конторы — С. А. Лубан, И. К. Кравченко, | М. С. Водолазкин, | Северного отделения Института

ЧАСТЬ I ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. Понятия и определения ²

1.    Мерзлыми грунтами называются горные породы с отрицательной температурой (от 0° и ниже), в которых хотя бы часть находящейся в них воды замерзла, перешла в лед. В мерзлых грунтах в зависимости от их состава и температуры содержится некоторое количество незамерзшей воды³.

2.    Талыми грунтами следует называть те грунты, которые были замерзшими, а впоследствии протаяли. Часто называют талыми грунты, имеющие положительную температуру. В условиях Воркутского района талыми грунтами можно называть всякий природный грунт с температурой выше 0°, так как основная масса этих грунтов здесь, в области с глубоким многолетним промерзанием, когда-либо замерзала и находилась некоторое время в мерзлом состоянии.

3.    Мерзлые грунты, находящиеся при отрицательной температуре не менее трех лет, называют многолетнемерзлыми.

Грунты, промерзшие зимой и не протаявшие в течение лета, называют «перелетками».

4.    Многолетнемерзлые грунты залегают на некоторой глубине от дневной поверхности земли и составляют слой (толщу) различной мощности по вертикали и различной

формы (контура) распространения в плане. У многолетне-мерзлой толщи грунтов отмечают верхнюю и нижнюю поверхности (границы).

Положение многолетнемерзлых грунтов относительно дневной поверхности земли зависит от влияния многих факторов: экспозиции поверхности земли относительно солнца, толщины снежных отложений, характера растительного покрова, режима грунтовых вод (гидрогеологических особенностей), состава грунтов и их влажности, сезонных и годовых колебаний климатических показателей и т. п., что в целом представляет условия теплообмена между атмосферой — почвой — литосферой.

В Воркутском районе верхняя поверхность многолетнемерзлых грунтов на возвышенностях, буграх и вообще положительных формах рельефа расположена ближе к дневной поверхности земли, чем в понижениях и полосах стока, до известной степени повторяет ее, но имеет более крутые изменения очертания.

5.    Сезоннопромерзающим или сезонномерзлым слоем грунта называется поверхностный слой земли, промерзающий в холодный период года.

Сезоннопротаивающим или сезонноталым слоем грунта называется поверхностный слой земли, протаивающий в теплое время года.

6.    Верхний слой земной коры мощностью около 10—20 м (в различных районах эта величина неодинаковая), в котором изменяются температуры грунта в течение года, называют слоем с годовыми изменениями температуры. Ниже этого слоя температура грунта в течение года остается практически неизменной и возрастает с глубиной. Это возрастание численно характеризуется так называемой геотермической ступенью, или геотермическим градиентом (изменение температуры на 1 м глубины).

7.    Многолетнемерзлые грунты распространяются:

а)    непрерывно на большой площади участка или района;

б)    прерывисто за счет замкнутых участков талого грунта ограниченных размеров по сравнению с общей массой мерзлого грунта;

в)    в виде островов, то есть Отдельных замкнутых массивов среди общей массы талого грунта.

Непрерывное (или иначе сплошное) распространение мерзлых грунтов имеет место в северных районах области с многолетнемерзлыми грунтами СССР, а островное — в южной части области. В Воркутском районе слой мерзлых грунтов, в основном, прерывается лишь под крупными водоемами и у выходов подземных вод. В сторону Абези, особенно ближе к Инте, мерзлые слои встречаются в виде островов.

8.    По залеганию многолетнемерзлых грунтов относительно сезоннопромерзающего слоя различают сливающиеся и несливающиеся с сезоннопромерзающнм слоем. Многолетнемерзлые грунты, сливающиеся с сезон-нопромерзающим слоем, залегают обычно на глубине от 0,5 до 3,0 м от поверхности земли, то есть на глубине, равной мощности сезоннопротаивающего слоя. Многолетнемерзлые грунты, несливающиеся с сезанмопромерзаю-щим слоем, залегают на разной глубине от-3 м до 8—15 ж и больше.

9.    В области распространения многолетнемерзлых грунтов, в том числе в районе Воркуты, имеются грунтовые, подземные воды. В зависимости от расположения подземных вод относительно слоя мерзлых грунтов их подразделяют на:

а)    надмерзлотные, распространяющиеся в грунтах над слоем мерзлых грунтов;

б)    подмерзлотные, залегающие ниже слоя мерзлых грунтов;

в)    межмерзлотные, занимающие промежуточное положение и прорезающие мерзлый слой грунта.

Надмерзлотные воды иногда называют верховодкой. Типичной особенностью этих вод, в отличие от подмерзлотных, является резкое изменение их дебита в течение года. Надмерзлотные воды наиболее часто создают условия заболачивания территории.

Надмерзлотные воды чаще всего полностью или частично промерзают в зимнее время.

Надмерзлотные воды обычно являются слабонапорными, но в период зимнего промерзания, когда сокращается поперечное сечение грунтового потока, проявляются гидродинамические напряжения, вызывающие образование наледей, бугров пучения и пучения промерзающих грунтов. Такие явления наблюдаются в Воркутском районе.

Межмерзлотные воды часто оказываются напорными. Эти воды в большинстве случаев связывают подмерзлотные и надмерзлотные воды. Источником их питания являются, в основном, восходящие подмерзлотные воды.

Подмерзлотные воды по условиям циркуляции не имеют каких-либо существенных отличий от подземных вод вне области распространения многолетнемерзлых грунтов.

Температура подмерзлотных вод почти не изменяется в течение года, причем встречаются воды с самой различной температурой (от 0° до 90° и более). Имеют место случаи отрицательной температуры сильно минерализованной воды. Воды с отрицательной температурой, перемещаясь вглубь земли, охлаждают горные породы и тем самым оказывают влияние на увеличение общей мощности мерзлого слоя и на понижение температуры грунта.

10.    Наледью называется ледяное тело на поверхности льда, а также на поверхности снега и земли, образовавшееся в результате замерзания излившейся речной или грунтовой подземной воды.

11.    Термокарстом называются провальные и шроса-дочные образования на поверхности земли, обусловленные протаиванием льда, содержащегося в мерзлых грунтах. В отличие от обычного карста, термокарст образуется в результате изменения теплового режима на дневной поверхности и в слое многолетнемерзлых грунтов. Термокарст широко распространен в Воркутском районе.

12.    Морозобойные трещины представляют собой нарушение сплошности (разрывы) поверхностных слоев грунта, вызываемое температурными колебаниями в промерзающем грунте. Развитие морозобойных трещин может происходить вследствие температурного сжатия грунтов и вследствие неравномерного их пучения. Как правило, оно происходит в результате обеих причин. Морозобойные трещины проникают вглубь земли на несколько метров (от 2—3 м до 10—20 м и даже более). В трещины проникает вода и замерзает. Трещины постепенно из года в год расширяются до 1—2 м и более.

13.    Солифлюкцией называется весьма медленное на протяжении многих лет течение переувлажненных поверхностных суглинистых грунтов по склону местности. Это явление широко распространено на Севере,

1

К тексту «Технических рекомендаций» приложен список литературы, в которой читатель может найти сведения о способах расчета осадки, расчета протаивания грунтов и решения ряда инженерно-геокриологических задач для сопоставления с изложенными в настоящих Рекомендациях и для использования их в практических задачах.

мерзлотоведения — С. С. Нечаев (по главе «-Климатическая характеристика») и от ПечорНИУИ — Ф. Е. Бугро.

В настоящих Технических рекомендациях применен термин «многолетнемерзлый грунт». Соавтор С. Я. Бо-женков придерживается термина «вечномерзлый грунт».

Технические рекомендации рассмотрены 8 мая 1961 г. и одобрены строительно-монтажной секцией Воркутин-ского районного правления научно-технического общества (горного).

■Все замечания по «Техническим рекомендациям» просьба направлять в Северное отделение Института мерзлотоведения Академии строительства и архитектуры СССР по адресу: Воркута — 2, поселок Рудник.

2

Основы геокриологии (мерзлотоведение)-, часть первая. Изд-во АН СССР, 1959.

3

Ф. Г. Бакулин. Льдистость и осадки при оттаивании мно-голетшемерзлых четвертичных отложений Воркутского района. Иэд-во АН OGCP, 1958.

С