Особенности проектирования искусственных сооружений в суровых условиях Дальневосточного региона: Учебное пособие

является величиной, характеризующей зону сезонных изменений температуры грунтов, т. е. зону периодического оттаивания. В инженерной практике слой ежегодного зимнего промерзания и летнего оттаивания называют деятельным слоем  грунтовой толщи (см. рис. 1.3).

Нижнее положение вечномерзлых грунтов определяется широтой местности: в направлении с юга на север граница мерзлоты постепенно понижается, достигая в северной части материка глубины 500–600 м. Локальные изменения ее мощности зависят от крупных элементов рельефа.

Температура вечномерзлых грунтов является одним из главных факторов, определяющим пригодность мерзлых грунтов в качестве оснований искусственных сооружений. В зависимости от глубины вечномерзлой толщи грунта  по температурному фактору различают две зоны: зону аккумуляции, которая характеризуется сезонными колебаниями температур, мощностью обычно 15–20 м; зону нулевых годовых амплитуд с постоянной, не меняющейся в течение года температурой.

В южных районах северной строительно-климатической зоны, например в Ургале, мощность вечномерзлого грунта составляет 30–70 м, а температура на уровне нулевых амплитуд  = 0,5÷1,5 ^оС; в зоне Тынды – 100–150 м, а  = 3÷5 ^оС; в Якутске – 300–700 м, а  = 7÷12 ^оС.

Существует следующая приближенная классификация мерзлотных условий районов Забайкальской и Дальневосточной железных дорог [11]  (табл. 1.2).

Температура на поверхности грунта отличается от температуры наружного воздуха. летом солнечная радиация повышает температуру поверхности, а зимой снежный покров защищает ее от охлаждения. Кроме того, оказывают влияние затраты тепла на испарение, затенение поверхности и другие факторы.

Таблица 1.2

Приближенная классификация мерзлотных условий

районов Забайкальской и Дальневосточной железных дорог

В зоне аккумуляции температура грунта непрерывно изменяется. Период и амплитуда ее зависят от географического расположения искусственных сооружений, метеорологических факторов, снегоотложений, времени года, глубины от поверхности грунта и других условий тепло-  и массообмена. По глубине решающее влияние на температуру оказывают длительно действующие факторы, особенно в холодный период года.

Температура толщи вечномерзлого грунта  характеризует устойчивость мерзлоты – прочность мерзлых пород и способность их восстанавливать мерзлое состояние после протаивания в результате строительства и эксплуатации искусственных сооружений. Величина температуры в зоне годовых нулевых амплитуд колеблется от 0 до –16 °С [4]. Близкую к нулю температуру грунта имеют вечномерзлые породы у южной границы распространения мерзлоты. Особенностью динамики температур мерзлых грунтов является запаздывание максимальных и минимальных значений с глубиной, что необходимо учитывать