Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

78 страниц

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В документе дана новая классификация процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов. Показаны приемы и цели изучения комплекса качественных и количественных показателей сезонного промерзания и протаивания с учетом их временной динамики, прогноза их изменений и картографического отображения. Даны рекомендации по оборудованию стационарных опытных площадок, проведению наблюдений и обработке первичных материалов, способствующие повышению точности сведений об особенностях этих процессов. Для геокриологов, инженеров-геологов и изыскателей.

  Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

1. Основные положения

Общая классификация процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов как основа методики их изучения

О репрезентативном периоде изучения сезонного промерзания и протаивания грунтов

2. Виды полевых исследований сезонного промерзания и протаивания грунтов, их информативность и организация

Стационарные исследования

Полустационарные исследования

Маршрутные исследования

Комплексные исследования

Организация полевых исследований сезонного промерзания и протаивания

Порядок проведения наблюдений

Первичная обработка данных

3. Методика изучения качественных особенностей сезонного промерзания и протаивания грунтов

Систематическое и несистематическое сезонное промерзание и протаивание

Устойчивое и неустойчивое сезонное промерзание и протаивание

Однонаправленное и двунаправленное сезонное промерзание и протаивание и их градации

4. Методика изучения особенностей календарного периода проявления и основных количественных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов

Структура календарного периода и ее классификация

Методика изучения начала и окончания сезонного промерзания и протаивания

Методика изучения длительности календарного периода сезонного промерзания и протаивания

Методика изучения составляющих календарного периода сезонного промерзания и протаивания

5. Методика изучения глубины сезонного промерзания и протаивания грунтов

Виды глубин промерзания и протаивания ‚ особенности их изменения

Методы прямого определения глубины сезонного промерзания и протаивания

Методы косвенного определения глубины сезонного промерзания и протаивания

6. Методика изучения скорости сезонного промерзания и протаивания грунтов

7. О принципах картографирования и районирования территории по особенностям сезонного промерзания и протаивания грунтов

8. О прогнозе изменений сезонного промерзания и протаивания грунтов

Литература

Показать даты введения Admin

Рекомендации

по методике изучения процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов


Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Рекомендации

по методике изучения процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов

Москва Стройнздат 1986

ногтям сезонного промерзания и протаивэния грунтов. Их недостаточно также для определения классификационной принадлежности этих процессов того или иного района. Этим диктуется необходимость многолетних исследований данных процессов для объективных выводов об их особенностях.

1.9.    Вопрос о репрезентативном периоде изучения сезонного промерзания и протаивания грунтов до сих пор не решен. Имеющиеся мнения о его длительности или недостаточно, или никак не обоснованы и применимы только к изучению глубины проявления этих процессов. М.И.Сум-гин предположительно определил его длительность в 15-30 лет [ 1S].

В СНиП 11-18*76 и в СНиП 2.02.01 —83 указана как обязательная 10-летняя длительность наблюдений за ходом сезонного промерзания и протаивания. Согласно Ю. Л. Шуру [30], она составляет 15-20 последних лет. По П. А. Соловьеву [24-26], для практических рекомендаций необходимо учитывать временную динамику глубины сезонного промерзания и протаивания за 50 лет. Наиболее обоснован вывод Е. Д. Федотовой [27] 30-летней длительности этого периода для Среднего Поволжья. Основанием для вывода послужила обработка большого объема длиннорядных данных о глубине проникновения нулевой температуры в грунты и глубине их промерзания. Поскольку ход сезонного промерзания и протаивания грунтов связан с ходом и значениями температуры воздуха, представляет интерес длительность репрезентативного периода ее изучения. Однако по этому вопросу также нет единого мнения. Зарубежные исследователи 30-летний период считают представительным для расчета средней многолетней температуры воздуха. Советскими исследователями показано, что этот период неодинаков в разных частях земного шара и на разных широтах. Размах его колебаний от 30 до 90 лет.

1.10.    В настоящее время ряды наблюдений за ходом сезонного промерзания и протаивания грунтов в основном не превышают 30 лет. Основываясь на выводах, приведенных в [15. 27]. и учитывая фактическую длительность временных рядов данных о ходе этих процессов, релреэентатив-

Рис. 3. Карта-схема качественных градаций сезонного протаивания грунтов на территории СССР

Северная зона: 1 — систематическое однонаправленное прямое сезонное протаивание

Переходная зона несистематического однонаправленного прямого и двунаправленного прямоупреждающего: 2 — преимущественно прямого, реже двунаправленного прямоупреждающего; 3 — преимущественно двунаправленного прямоупреждающего, реже прямого

Южная зона систематического двунаправленного сезонного протаивания : 4 — прямоупреждающего; 5 — синхронного; 6 — возвратноупрежда-ккцего с участками однонаправленного возвратного; 7 — несистематических двунаправленного возвратноупреждающего и однонаправленного возвратного

Сочетание меняющихся с высотой: 8 — несистематических прямого и прямоупреждающего и систематического прямого; 9 — систематических синхронного и прямоупреждающего и несистематических прямоупреждающего и прямого; 10 — ледники

Южные границы зон: 11 — северной; 12 — переходной; 13 — границы подзон с разными качественными градациями сезонного протаивания и с разными сочетаниями этих градаций в горных районах

11

ным периодом изучения естественного сезонного промерзания и протаива ния грунтов можно считать 30-летний период- Но вопрос этот еще требует дальнейших исследований, возможно, что в разных районах и зонах он также неодинаков, как и репрезентативный период изучения температуры воздуха. Кроме того, разная вариабельность показателей сезонного промерзания и протаивания может обусловить необходимость разных по длительности периодов их исследования. 30-летний период оказался репрезентативным для изучения глубины проявления процессов. Расчет коэффициентов вариации ряда показателей сезонного промерзания по некоторым регионам убеждает, что изменение их значений во времени в основном не менее значительно, чем глубины проявления процессов. Поэтому 30-летний период можно считать репрезентативным при исследованиях всех основных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов. Он позволяет установить основные качественные и количественные особенности этих процессов, оценить их временную вариацию и получить сравнимые данные, необходимые для выявления закономерностей их пространственного изменения.

1.11. Иногда при наличии 30-летних рядов стационарных наблюдений за сезонным промерзанием и протаиванием в них имеются пропуски данных за отдельные годы. Анализ первичных материалов наблюдений покажет их причину, что поможет выбрать наиболее правильный метод восстановления непрерывности ряда. Наиболее часто это следствие или отсутствия наблюдений в данный год или за часть года, или недостаточная длина мерзлотомера, его повреждения, примерзание к обсадной трубе и т. д. Перерывы в наблюдениях приводят к потере большого объема информации. Прежде чем приступить к обработке многолетних данных, необходимо восстановить непрерывность 30-летних рядов, чтобы получить сравнимые между собой данные.

В мерзлотоведении пока не разработаны ни методы восстановления непрерывности рядов, ни методы приведения коротких рядов данных к 30-лет-нему периоду. По-видимому, можно воспользоваться применяемыми в метеорологии и гидрологии методом станций-аналогов и методом отношений или разностей.

Метод станций-аналогов, возможно, и более точный, но очень трудно подобрать станции, сходные по динамике температуры воздуха, режиму накопления и показателям снежного покрова, по поверхностным и грунтовым условиям и т. д. Более реально в настоящее время применение методов отношений и разностей, а также ряда специальных методов восстановления непрерывности рядов количественных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов и приведения разовых и короткойериодных значений этих показателей к сравнимым многолетним. На их рассмотрении мы остановимся при изложении методики изучения каждого из этих показателей.

Z ВИДЫ ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ сезонного промерзания И ПРОТАИВАНИЯ грунтов, их информативность и организация

Стационарные исследования

2.1. Полевые исследования делятся на стационарные, полустационар-ные, маршрутные и комплексные. Каждый из этих видов исследований можно разделить на: натурные (изучения процессов в естественных ненарушенных природных условиях) и экспериментальные (изучения в специ-

12

ально измененных природных условиях) . Выбор вида полевых исследований определяется их целями и задачами, длительностью периода возможных наблюдений, обеспеченностью оборудованием, кадрами и т. д Стационарные исследования — основной вид исследований, позволяющий получить наиболее полную информацию об основных качественных особенностях и значениях количественных показателей сезонного промерзания и протаива-ния грунтов.

Информативность стационарных исследований зависит от длительности и частоты наблюдений. Важно единство методики наблюдений, иначе данные становятся несравнимыми. До 1946 г. глубина промерзания и проживания определялась Агрометеорологическими станциями (АГМС) и Гидрометеорологическими станциями (ГМС) методом шурфования (..вырубки") или бурения раз в месяц,или принималась равной ..глубине проникновения нулевой температуры в почву". Начиная с 1946 г. стали применять мерз-лотомеры Данилина. В агрометеорологических справочниках и справочниках по климату указывается глубина промерзания или протаивания грунтов по мерэлотомерам Данилина и глубина проникновения 0°С в почву, т. е. эти характеристики фактически не отождествляются вопреки определению сезонного промерзания и протаивания, приведенному в метеорологическом словаре [29]. Говоря о многолетних рядах данных по сезонному промерзанию и протаиванию, мы имеем в виду результаты наблюдений за ходом этих процессов по мерэлотомерам Данилина.

2.2.    Приняты в основном три частоты наблюдений: один раз в сутки, в пять дней (в пентаду). в десять дней (в декаду). Наиболее результативны каждодневные наблюдения в течение всего репрезентативного периода. Только они позволяют:

получить истинные средние многолетние и экстремальные значения всех количественных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов;

выявить временную динамику этих показателей;

правильно оценить качественные особенности процессов;

определить классификационную принадлежность, а значит и сложность сезонного промерзания и протаивания в том или ином районе;

делают возможным получение сравнимых данных о всех показателях процессов и корректное использование короткопериодных и разновременных разовых маршрутных данных при картографировании и районировании территории по особенностям этих процессов.

2.3.    Пентадиые, а тем более декадные наблюдения, даже 30-летние, значительно менее результативны. По ним не всегда можно установить систематическое или несистематическое сезонное промерзание (протаиваиие) на данном участке, устойчивое оно. неустойчивое или сочетание того и другого, одно- или двунаправленное. Обработка пеитадных и декадных данных в основном не позволяет получить точных сведений о датах начала и окончания разных качественных градаций процесса, о длительности и структуре его календарного периода, о фактической скорости, а 8 районах с дв/направленным одноименным процессом и о глубине проявления разных его модификаций. Лишь случайно сроки наблюдений могут совпасть с началом или окончанием той или иной модификации сезонного промерзания или протаивания грунтов. Даже при однонаправленном прямом промерзании или протаивании установление дат начала и окончания, а иногда и глубины их проявления за сезон по таким наблюдениям требует большой работы: изучения хода температуры воздуха, изменения высоты снежного покрова, температуры на поверхности грунта и на глубине 5 — 10 см, применения ряда приближенных методов. Короткопериодные стационарные ис-

13

следования, если они каждодневные, почти столь же информативны, как и долговременные, но лишь для периода их проведения. Они дают сведения об истинных значениях всех количественных показателей сезонного промерзания и протаивания для разных периодов времени, длительность любого из которых меньше 30 лет. Если период их всего несколько лет, они не всегда позволяют установить систематическое или несистематическое на исследуемом участке сезонное промерзание или протаивание вообще или какая-либо их качественная градация. Если требуется общая характеристика этих процессов и коротколериодные данные используются для районирования территории по их особенностям, результаты таких наблюдений должны быть приведены к 30-летним рядам. Пентадные и декадные короткопериодные данные еще менее информативны, чем аналогичные 30-летние.

2.4. Стационарные исследования сезонного промерзания и протаивания грунтов, особенно каждодневные 30-летние и более—один из наиболее трудоемких и дорогостоящих видов полевых исследований. Их организация и проведение целесообразны в том случае, когда необходимы точные сведения о всех качественных и количественных показателях процессов в природных и нарушенных условиях. Для выявления влияния ряда природных факторов на их количественные показатели в основном достаточно 3-5-летнего периода стационарных исследований. Качественные показатели более устойчивы и требуют большего времени для выявления их изменений под действием этих факторов. Антропогенное воздействие, как правило, приводит к очень быстрым изменениям природной среды, а вместе с ними и показателей сезонного промерзания и протаивания. Для выявления их влияния также нередко достаточно 3—5-годичных наблюдений. Но такого периода исследований недостаточно для прогноза изменения качественных и количественных показателей этих процессов при освоении территории. Инженерные сооружения и сельскохозяйственные угодья существуют не 3—5 лет, а в основном больше 30 лет. Следовательно, прогноз изменения сезонного промерзания и протаивания грунтов должен строиться с учетом естественных изменений их показателей за 30 лет и тех изменений, которые обусловлены антропогенным воздействием. Дать такой прогноз — значит указать возможные изменения качественных градаций сезонного промерзания и протаивания в районе освоения. экстремальные и средние значения их количественных показателей за репрезентативный период.

2.5. Обработку имеющихся многолетних материалов первичных наблюдений целесообразно проводить до начала полевых исследований. Это поможет оценить сложность сезонного промерзания и протаивания грунтов в исследуемом районе, объем работ, требуемый для их изучения в целом или какой-либо их характеристики, и вид полевых исследований. Кроме того, предварительная обработка материалов многолетних наблюдений сделает возможным применение метода интенсивности (см. пп. 5.44—5.47) и пересчет непосредственно в поле разовых наблюденных значений глубины промерзания (протаивания) грунта в ее значение за сезон данного года.

Полустациоиариые исследования

2.6. В ряде случаев нет необходимости в изучении всех показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов или достаточно их осредненных значений за сезон или какую-то его часть. Для этого достаточны полустационарные исследования. Длительность периода наблюдений разная, преимущественно 3 — 5 лет. Частота и время наблюдений определяются их целями, качественной неоднородностью процессов, особенностями их проявления.

2.7.    Если интересует глубина сезонного промерзания или протаивания, наблюдения должны проводиться в завершающий период их проявления. Чтобы приблизительно определить сроки наблюдений, нужно знать диапазон колебаний даты окончания каждого из этих процессов за многолетний период. Эти сведения можно получить, проанализировав результаты многолетних наблюдений на одной или нескольких соседних АГМС, ГМС. Можно использовать данные и отдаленных станций региона, если они расположены в зоне с теми же качественными показателями сезонного промерзания и протаивания, что и на исследуемом участке. В районах с систематическим промерзанием и протаиванием наблюдения следует начинать примерно за неделю до наиболее раннего окончания процесса.Сложнее определить период наблюдений в районах с несистематическим проявлением этих процессов. В них за многолетний период сезонное промерзание проявляется в разные сроки осенне-зимнего периода, а сезонное протаивание на Крайнем Севере и в высокогорьях на участках наледей, снежников, у концов отступающих ледников — в разные сроки летне-осеннего сезона. Поэтому в южных районах с несистематическим сезонным промерзанием грунтов для выявления как сроков его начала и окончания, так и глубины проявления, ежедневные наблюдения следует вести от наиболее ранней за многолетний период даты его начала до наиболее поздней даты окончания. Надо учитывать, что сезонное промерзание и протаивание в ряде южных районов не только несистематические за 30 лет, но и неустойчивые за сезон. За зиму нередко наблюдается по несколько коротких периодов с неглубоким промерзанием грунтов и полным их протаиванием. Фиксируется каждый такой период.

2.8.    Если необходимы сведения о начале систематического сезонного промерзания и протаивания, наблюдения начинают не менее чем за неделю до наиболее ранней за многолетний период даты их начала в данном или соседних районах, или в данной зоне региона.

2.9.    При каждодневных наблюдениях полустанционарные исследования позволяют получить данные о всех количественных показателях сезонного промерзания и протаивания грунтов и о большинстве их качественных показателей на данный год или ряд лет. При пентадных, декадных или более редких наблюдениях потери информации те же, что и при стационарных исследованиях.

2.10.    Большой объем информации можно получить, совмещая каждодневные стационарные и пяти — десятидневные полустационарные исследования. Это дает возможность детально изучить временную динамику показателей сезонного промерзания и протаивания. В целях выявления пространственной неоднородности процессов стационарные исследования на опытной площадке необходимо дополнять полустационарными на маркированных точках. Это позволяет установить влияние комплекса природных факторов на показатели сезонного промерзания и протаивания, делает возможным картографирование процессов по их показателям и районирование территории по их особенностям в данный год или короткий период, а также за репрезентативный период, если они приведены к средним и экстремальным многолетним значениям.

Маршрутные исследования

2.11. Маршрутные исследования наименее информативны. Это в основном разовые разновременные в году и многолетнем периоде наблюдения за глубиной сезонного промерзания и протаивания грунтов, которая фиксируется при бурении, шурфовке и т. д. При маршрутных работах с помощью

15

УДК 624.139.2


Рекомендовано к изданию геокриологической секцией Научно-технического совета ПНИИИС Госстроя СССР.


Рекомендации по методике изучения процессов сезонного промерзания и протаивания грун-тов/ПНИИИС. — М.: Стройиздат, 1986 — 80с.

Дана новая классификация процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов. Показаны приемы и цели изучения комплекса качественных и количественных показателей сезонного промерзания и протаивания с учетом их временной динамики, прогноза их изменений и картографического отображения. Дэны рекомендации по оборудованию стационарных опытных площадок, проведению наблюдений и обработке первичных материалов, способствующие повышению точности сведений об особенностях этих процессов.

Для геокриологов, инженеров-геологов и изыскателей.


Разработаны канд. географ, наук Е. А. Втюриной.


р 3202000000 - 390 047(01) -86


Ииструкт.-нормат.,


1-95-86


© Стройиздат, 1986


ПРЕДИСЛОВИЕ

Природные особенности сезонного промерзания и протаивания грунтов необходимо учитывать как при промышленном, так и при сельскохозяйственном освоении практически любого района СССР. На большей части СССР десятки пет агрометеостанции ГОСТ 24847-81. РСН 31-83. СНиП 2.02.01 -83)    [22). Она

определяется при инженерно-геологических изысканиях, получается расчетными методами, которым уделяется все больше внимания 118, 19, 21, 28).

До сих пор практически не изучаются основные качественные особенности сезонного промерзания и протаивания грунтов и их пространственно-временная динамика, хотя без этого нельзя точно оценить ни один из количественных показателей данных процессов и дать прогноз их изменения, поскольку каждой качественной градации сезонного промерзания и протаивания свойственны свои количественные показатели. Кроме того, знание качественных особенностей и умение прогнозировать их изменения дает возможность составить более полное и правильное представление об этих процессах и возможных естественных и антропогенных их изменениях, точнее и обоснованнее оценить их влияние на освоение теорритории. а также судить об особенностях проявления и изменения большей части других криогенных процессов (солифлюкция, термокарст, пучение и т.д.), которые могут оказать отрицательное влияние на освоение территории.

Несмотря на многолетний период изучения и необходимость знания особенностей сезонного промерзания и протаивания грунтов в практических целях, до сих пор очень мало работ, позволяющих составить объективное представление о комплексе их количественных, а тем более качественных показателей. Узкий подход к изучению сезонного промерзания и протаивания грунтов и прогнозу их изменений получил отражение в теоретических и методических работах по геокриологии [2, 10, 12—14, 16, 17, 20).

В настоящее время стала возможной разработка рекомендаций по методике комплексного изучения сезонного промерзания и протаивания грунтов, позволяющей получить более полное и объективное представление об естественных особенностях этих процессов и более точно судить об их изменениях при естественной динамике и антропогенном нарушении природной обстановки.

Методика изучения качественных и количественных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов не зависит от целей изучения

3

этих процессов. Меняется в основном комплекс изучаемых показателей. Поэтому в рекомендациях рассмотрена методика изучения основных качественных и количественных показателей данных процессов, знание которых необходимо практически при любом виде освоения территории как в области многолетнемерзлых грунтов, так и вне ее. Данные рекомендации применимы также при тематических работах по изучению особенностей и закономерностей пространственно-временных изменений сезонного промерзания и протаивания грунтов, влияния на их показатели разных природных факторов, зависимости комплекса и динамики большого числа криогенных процессов от особенностей сезонного промерзания и протаивания грунтов.

Применение данных рекомендаций практически не требует дополнительных затрат по сравнению с ныне действующей методикой изучения сезонного промерзания и протаивания грунтов, но позволяет получить значительно больший объем информации об их особенностях.

в рекомендациях рассматриваются методы натурного изучения качественных и количественны* показателей этих процессов и не затрагивается вопрос расчетных методов определения глубины их проявления.

В основу положены результаты многолетних исследований, проведенных автором в разных районах СССР, детальной обработки материалов, с учетом комплекса их качественных и количественных показателей.

Общая классификация процессов сезонного промерзания и протай ван и я грунтов как основа методики их изучения

1.1.    Промерзанием грунтов называется сложный процесс совокупного изменения их состояния, состава и свойств при фазовом переходе воды и водного пара в них в лед.

Протайванием грунтов называется сложный процесс совокупного из* менения их состояния, состава и свойств при фазовом переходе льда в них в воду.

Сезонным промерзанием грунтов называется промерзание, длящееся более одних суток, но менее одного года, с сезонной ритмичностью проявления.

Сезонным протаиванием грунтов называется протаивание, длящееся более одних суток, но менее одного года с сезонной ритмичностью проявления.

1.2.    Приступая к изучению сезонного промерзания и протаивания грунтов и организации стационарных исследований, необходимо знать общее состояние проблемы и возможную детальность изучения этих процессов. При знании природной обстановки исследуемой территории это в известной мере позволит предугадать сложность и объем работ, необходимых для познания их основных особенностей. Наиболее оперативно составить представление об изученности проблемы можно путем анализа имеющихся классификаций сезонного промерзания и протаивания. Любая из них может слухочть основой для разработки методики их изучения. В настоящее время широко применяется классификация сезонного промерзания и протаивания, предложения В. А. Кудрявцевым около 20 лет назад [10, 16, 17].

Методика изучения данных процессов, построенная на основе этой классификации, ориентирует исследователей на проведение годового цикла наблюдений за температурой поверхности и грунтов, их влажности без указания сколько лет необходимо наблюдать, чтобы получить объективное представление об их среднем значении и варьировании в многолетнем периоде.

1.3.    В 1980 г. предложена новая общая классификация сезонного промерзания и протаивания грунтов, построенная с учетом основных качественных и количественных показателей самих этих процессов, а не влияющих на них некоторых природных факторов [б, 9]. Градации количественных показателей даны с учетом их многолетней динамики. В данных рекомендациях она несколько детализирована в результате учета некоторых особенностей несистематического сезонного промерзания и протаивания и разделения этих процессов на одно- и двунаправленные в соответствии с их природным проявлением (рис. 1). Эта классификация положена в основу данных рекомендаций по усовершенствованной методике изучения сезонного промерзания и протаивания, картографирования и районирования

5

Рис. 1. Общая классификация сезонного промерзания и п рот айва ни я грунтов

t, т пр' h “ частные, a tHi тпр, 7, п — средние многолетние значения соответственно: начала, длительности периода фактического проявления, скорости и глубины проявления данных процессов; о — среднее квадратическое отклонение частных значений показателей от среднего многолетнего

территории по их особенностям. Она направляет внимание исследователей на изучение комплекса качественных и количественных характеристик самих этих процессов, показывает необходимость учета многолетней динамики каждого показателя, а следовательно, многолетних исследований для объективных выводов об их особенностях.

1.4. Качественными называются показатели, выражающие основную специфику процесса, явления, образования, не поддающиеся прямому количественному измерению.

Качественная неоднородность сезонного промерзания и протаивания

6

грунтов определяется особенностями их проявления в многолетнем и годовом периоде, направленностью процессов по отношению к дневной поверхности, соотношением сроков начала одноименных разнонаправленных процессов.

По особенностям проявления в многолетнем периоде сезонное промерзание, а также протаивание разделяются на:

систематическое, проявляющееся ежегодно в течение многолетнего периода;

несистематическое, проявляющееся не ежегодно.

15. По устойчивости в течение сезона каждый из этих процессов бывает устойчивым и неустойчивым.

Устойчивым называется сезонное промерзание (протаивание), в течение холодного (теплого) сезона, не сменяющееся полным протаиванием (промерзанием) промерзшего (протаявшего) горизонта грунтов.

Неустойчивым называется сезонное промерзание (протаивание), в течение холодного (теплого) сезона сменяющееся полным протаиванием (промерзанием) промерзшего (протаявшего) горизонта грунта.

По направленности относительно дневной поверхности выделяются две модификации сезонного промерзания и протаивания:

прямое, направленное от дневной поверхности (или дна водоема, водотока) вглубь грунта;

возвратное, направленное от поверхности грунтов, подстилающих сезонноталые и сезонномерзлые грунты, к дневной поверхности или дну водоема, водотока. В природе проявляются:

однонаправленное сезонное промерзание (протаивание) — прямое или возвратное; двунаправленное, т. е. сочетание прямого и возвратного промерзания (протаивания).

Двунаправленное сезонное промерзание (протаивание) бывает: синхронным.если прямое и возвратное промерзание (протаивание) начинаются одновременно;

метахронным, если прямое и возвратное промерзание (протаивание) начинаются неодновременно.

Метахронное сезонное промерзание (протаивание) разделяется на: прямоупреждающее, если прямое промерзание (протаивание) начинается раньше возвратного;

возвратноупреждающее, если возвратное сезонное промерзание (протаивание) начинается раньше, чем прямое.

1.6.    Классификационных количественных показателей сезонного промерзания и протаивания грунтов четыре: начало процесса /н , длительность календфного периода Хк или периода фактического проявления Тпр скорость у и глубина h. Их градации задаются с учетом среднего многолетнего значения /(„), тк, или rnp, v, И и среднего квадратичного отклонения частичных значений каждого показателя от среднего многолетнего о. Сроки окончания сезонного промерзания (протаивания) грунтов не входят прямо в число классификационных показателей, но изучение их необходимо для определения периода проявления процессов тк или Гпр.

1.7.    Показатели сезонного промерзания и протаивания грунтов изменяются в пространстве, подчиняясь законам широтной зональности и высотной поясности. Это обусловливает проявление на разных территориях разной гаммы качественных градаций этих процессов. В целом с севера на юг и с изменением абсолютной высоты места, приводящим к уменьшению суровости природных условий, наблюдается сокращение качественного многообразия сезонного промерзания грунтов и возрастание сложности сезонного протаивания. При океаническом типе геокриологической пояс-

7

ноет и наблюдается обратная закономерность: увеличение качественного многообразия сезонного промерзания с высотой и уменьшение сложности сезонного протаивания.

Приступая к исследованиям сезонного промерзания и протаивания грунтов какой-либо территории, важно знать хотя бы приближенно, какой диапазон изменения их качественных градаций возможен в ее пределах. От этого зависит необходимый объем исследований. Все количественные показатели одинаково изучаются в любом районе.

Составить предварительное представление о возможных качественных особенностях сезонного промерзания и протаивания можно при знании общей природной, особенно геокриологической обстановки исследуемой территории и зависимости от нее качественных показателей этих процессов. Косвенные признаки разных качественных градаций сезонного промерзания и протаивания грунтов будут указаны при изложении методики изучения каждой из них. Общее представление о зональности качественных особенностей этих процессов в пределах СССР дают карты -схемы (рис. 2. 3 ).

О репрезентативном периоде изучения сезонного промерзания и протаивания грунтов

1.8. Все показатели сезонного промерзания и протаивания грунтов изменяются во времени, особенно количественные, меняющиеся практически ежегодно и нередко весьма существенно. Различая в сроках начала процессов достигают 15— 20 дн .и могут даже поевышать 1 мес. Длительность календарного и фактического периодов их проявления за многолетний период изменяется в 1,5—2 раза и более, средняя за сезон скорость в 1,5 — 3 раза и более, глубина в 2—5 раз, местами в 10-20 раз. Это делает одногодичные и короткопериодные данные о сезонном промерзании и прота-ивзнии недостаточными для полноценных выводов не только о количественных, но и о качественных их показателях. Разногодичные и разнопериодные сведения о количественных, а нередко и качественных показателях этих процессов несравнимы и без специальной обработки не могут использоваться для картографирования и районирования территории по особен-

Рис. 2. Карта-схема качественных градаций сезонного промерзания грунтов на территории СССР

Северная зона систематического двунаправленного сезонного промерзания: 1 — возвратноупреждающего; 2 — синхронного; 3 — прямоупреж-дающего

Переходная зона несистематического одно- и двунаправленного сезонного промерзания: 4 — частого двунаправленного лрямоупреждающего; 5 — частого однонаправленного прямого, реже двунаправленного прямо-упреждающего

Южная зона однонаправленного прямого сезонного промерзания: 6 — систематического; 7 — несистематического

Сочетания разных градаций сезонного промерзания, меняющихся с высотой: 8 — от несистематического частого двунаправленного прямо-упреждающего до возвратноупреждающего; 9 — от синхронного до возвратноупреждающего; 10 — ледники

Южные границы зон: 11 — северной; 12 — переходной; 13 — границы подзон с определенной доминирующей градацией сезонного промерзания и поясов в горных районах с сочетанием разных градаций данного процесса

9

2 Зак 2227