Методика учета теплового влияния поверхностных и грунтовых вод при проектировании транспортных сооружений на вечной мерзлоте

• Автор: Невмержицкая, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, АКТУАЛЬНОСТЬ, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНРТИ.

1.1. Особенности теплового влияния поверхностных и грунтовых вод на вечномерзлые грунты в климатических и мерзлотногрунтовых условиях пва Ямал
1.2. Обзор работ в области учета теплового влияния поверхности и грунтовых вод на вечномерзлые грунты при сооружений автомобильных и железных дорог. Актуальность, цель и задачи работы

1.3. Методика исследований.

ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО ПОТОКА НА ФОРМИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ В ПРЕДЕЛАХ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА

2.1. Постановка задачи.

2.2. Определение скорости нарастания ледяного покрова

2.3. Определение температуры воды в водотоке.

2.4. Влияние глубины водного потока на температурный режим вечномерзлых грунтов оснований.
2.5. Разработка схемы промежуточной опоры моста через большой и средний водоток.
2.6. Выводы по главе 2
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
3.1 Постановка задачи. Основные исходные данные для теплофизических расчетов
3.2 Изменение среднегодового уровня воды.
3.3 Сезонное изменение уровня воды
3.4 Исследование влияния размеров площади подтопления.
3.5 Выводы по главе 3.
ВЛИЯНИЕ ПОЛОС СТОКА НА ФОРМИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ.
4.1. Постановка вопроса.
4.2. Тепловое влияние полосы стока в зоне мостового перехода
4.3. Состояние земляного полотна в зоне пересечения с полосами стока
4.4. Разработка рекомендаций по учету теплового влияния полос стока
при пересечении их насыпями.
4.5. Выводы по главе 4
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ГРУНТОВЫХ ВОД НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ.
5.1 Разработка общего подхода к учету влияния грунтовых и поверхностных вод на температурный режим вечномерзлых грунтов оснований
5.2 Методика учета теплового влияния водного потока на вечномерзлые грунты оснований.
5.3 Методика учета изменений уровня поверхностных и грунтовых вод.
5.4 Методика учета теплового влияния полос стока
5.5 Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Уничтожение растительного покрова приводит к увеличению глубины протаивания грунтов и сопутствующим этому таким мерзлотным явлениям, как просадки, эрозия, солифлюкция и т. Полуостров Ямал характеризуется сплошным по площади распространением вечномерзлых пород. Мощность вечномерзлых пород в пределах полуострова изменяется от 0 м до 0 м. Достоверно установленных сквозных таликов на полуострове нет или пока не обнаружено. Среднегодовые температуры вечномерзлых пород изменяются от 0°. С на юге Ямала до -8 °С на севере. Мощность слоя годовых колебаний температур на Ямале составляет до - м в песках и - в суглинистых и глинистых грунтах. В самой северной части полуострова развиты низкотемпературные мерзлые толщи. Севернее ° с. С. Наиболее низкие температуры отмечаются на плоских поверхностях вне зависимости от литологии, высотного положения и растительности. В понижениях, полосах стока и долинах мелких речек и ручьев она изменяется от -8 до -7 °С. Оголенные бесснежные возвышенности здесь же имеют температуры пород порядка -7 °С до -9 °С. В более южных районах вплоть до широты пос. Мыс Каменный (° с. С до -7 °С. Среднегодовые температуры фунтов в поймах таких рек, как Юрибсй, Сеяха, Мордыяха обычно на 1,5-2,0 °С (а в долинах узких ручьев и более) выше, чем на прилегающих равнинных участках. Южнее параллели в подзоне кустарничковой тундры и лесотундры температуры пород значительно выше. На большей части территории они изменяются от -2 до -4 °С, хотя на севере опускаются до -5 °С. Наиболее высокие температуры (от -1,5 до 2,0) отмечены в песчаных фунтах поймы р. ТЦучья, Ядаяхадыяха, где развит мощный кустарниковый покров. На самом юге полуострова среднегодовые температуры пород повышаются и обычно изменяются от -3 °С до -5 °С. На участках, покрытых густым кустарником, они повышаются до -2 °С. Достаточно высокие температуры (от-1,5 °С до -2 °С) наблюдаются в долинах ручьев, в оврагах и в полосах стока. Глубина сезонного оттаивания зависит в основном от среднегодовой температуры пород, состава и влажности фунтов деятельного слоя, снежного покрова и растительности. Понижение температур вечномерзлых грунтов приводит к уменьшению мощности слоя сезонного оттаивания. Увеличение дисперсности и влажности пород приводит к уменьшению глубин сезонного промерзания и оттаивания. Следовательно, минимальные глубины сезонного оттаивания будут в сильноувлажненных суглинках и глинах, максимальные -в маловлажных песках. В северных районах полуострова Ямал глубина сезонного протаивания пород практически повсеместно менее 1,5 м. В песчаных грунтах здесь глубина протаивания не превышает 0,6-0,8 м при наличии мохово-лишайникового покрова. Максимальные величины протаивания формируются в маловлажных (5-%) песках на относительно дренированных участках без растительного покрова, где они могут составлять 2-2,5 м. В суглинистых породах глубины сезонного оттаивания существенно меньше по сравнению с песчаными. Максимальные их глубины отмечаются на участках без растительного покрова, а минимальные - в сильнольдистых породах на заболоченных территориях. На торфяниках глубина сезонного протаивания изменяется от 0,3-0,4 м на севере до 0,8-0,9 на юге территории. В долинах рек и ручьев Ямала имеются подрусловые талики. Мощность их невелика, так как условия для их развития здесь неблагоприятны. Суровые климатические условия определяют незначительную длительность периода поверхностного стока (около 3-х месяцев). В пределах Западного и Центрального Ямала широко распространены засоленные вечномерзлые породы, гляциально-морские и прибрежноморские отложения, представленные здесь преимущественно грунтами песчано-глинистого состава обычно засоленные (рис. Покровные делювиальные, солифлюкционные и особенно аллювиальные отложения, подвергающиеся процессам инфильтрации атмосферных осадков и выщелачиванию грунтовыми водами в той или иной степени рассолены. Породы ссзонно-талого слоя - незаселенные. Засоленность отложений в сочетании с широким распространением суглинков и глин обуславливает возможность сохранения в порах пород большого количества незамерзшей высокоминерализованной воды даже при низких (-5. С) отрицательных температурах.