Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА НЕЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ ДЛЯ МЕРЗЛЫХ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ

Ольга Николаевна Кравцова, Надежда Анатольевна Протодьяконова, Анатолий Михайлович Тимофеев, Анатолий Викторович Степанов, Надежда Ивановна Таппырова

Аннотация


Многолетнемерзлые грунты с различной степенью засоленности расположены на большей части территории Российской Федерации. Широкое применение таких грунтов как основание для зданий и сооружений вызывает необходимость изучения теплового режима грунтов. Температура замерзания, присутствие солей и содержание незамерзшей воды являются ключевыми факторами, характеризующими эти процессы. При решении задач прогноза теплового режима грунтов для любой отрицательной температуры меняется количество незамерзшей воды и концентрация соли порового раствора, что приводит к определенным трудностям. В данной статье представлены результаты экспериментальных исследований и на их основании предложена методика, с помощью которой рассчитывается количество незамерзшей воды в засоленных грунтах. При этом расчетные и экспериментальные данные показали хорошую сходимость, как для песчаных, так и для глинистых грунтов различной засоленности и влажности.


Полный текст:

PDF

Литература


Черняк Ю.В., Фалалеева А.А., Брушков А.В. Новый подход к выделению границ засоленных мерзлых пород Арктического побережья // «Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология». – 2021. - №5. - С. 34-44.

Мотенко Р.Г., Зубкова А.В., Давлетова Р.Р. Экспериментальная оценка влияния засоления на фазовый состав влаги и температуру начала замерзания (оттаивания) мерзлых песков, содержащих органическое вещество // Материалы XVI Общероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации». - М., 2021. - С. 350-356.

Вотяков И.Н. Физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов Якутии. - Новосибирск: Наука, 1975. - 176 с.

Анисимова Н.П. Гидрогеохимические закономерности криолитозоны: Автореф. дис. … докт. геол.-минер. наук. Якутск, 1985. 35 с.

Xiao Z., Zhu L., Hou Z. The change mechanism and a prediction model of unfrozen water content in sodium chloride soil // «Geoderma». - 2022. 419:115881. DOI: 10.1016/j.geoderma.2022.115881.

Lu J., Wan X., Liu L., Li Sh., Yan Zh., Qiu E., Wu S. Water-heat-salt interaction of sodium sulfate saline soil during a cooling process // Harbin Gongye Daxue Xuebao // «Journal of Harbin Institute of Technology». - 2022. - V. 54(2). Рр. 126 – 134. DOI: 10.11918/202102029.

Zhou Jiazuoa, Meng Xiangchuan, Wei Changfua, Pei Wanshengc Unified Soil Freezing Characteristic for Variably-Saturated Saline Soils // «Water Resources Research». - 2020. 56(71):e2019WR026648. DOI:10.1029/2019WR026648.

Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов. – Новосибирск: Наука, 1979. -284 с.

Ершов Е.Д., Акимов Ю.П., Чеверев В.Г., Кучуков Э.З. Фазовый состав влаги в мерзлых породах. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. - 190 с.

Степанов А.В., Тимофеев А.М., Кравцова О.Н. Влияние циклов замерзания-оттаивания на тепломассообменные свойства криогенных грунтов // Сборник материалов I Международной конференции «Криопедология» (Криогенные почвы: Влияние криогенеза на процессы и особенности почвообразования). - Пущино, 1992. - С.103-106.

Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. – Новосибирск: Изд. СО РАН, 1998. - 280 с.

Ефимов С.С. Влага гигроскопических материалов. - Новосибирск: Наука, 1986. - 160 с.

Чеверев В. Г., Сафронов Е. В., Шульга А. И. и др. Зависимость фазового состава мерзлых грунтов Ямала от содержания водорастворимых солей и органики // Материалы Пятой конференции геокриологов России. - М., 2016. - С. 87-90.

Истомин В. А., Чувилин Е. М., Махонина Н. А., Буханов Б. А. Определение температурной зависимости содержания незамерзшей воды в грунтах по потенциалу влаги // «Криосфера Земли». - 2009. - Т. 13. - № 2. - С. 35-43.

Meng X.-Ch., Zhou J.-Z., Wei Ch.-F., Zhang K., Shen Zh.-Y., Yang Zh.-J. Effects of salinity on soil freezing temperature and unfrozen water // «Rock and Soil Mechanics». - 2020. -V. 41(3). - Рp. 952 – 960. DOI: 10.16285/j.rsm.2019.0617.

Lai Z., Zhao X., Tang R., Yang J. Electrical Conductivity-Based Estimation of Unfrozen Water Content in Saturated Saline Frozen Sand // «Advances in Civil Engineering». - 2021. - V. 2021:8881304. - Рp. 1-13. DOI: 10.1155/2021/8881304.

Xiao Z., Lai Y., Zhang J. Method for calculating the liquid water fraction of saline soil during the freezing process // «Permafrost and Periglacial Processes». - 2021. - V. 32(1). - Рp. 92 – 101. DOI: 10.1002/ppp.2077.

Bing H., Ma W. Laboratory investigation of the freezing point of saline soil // «Cold Regions Science and Technology». - 2011. - V. 67(1-2). - Рp. 79 – 88. DOI: 10.1016/j.coldregions.2011.02.008.

Ma T.-T., Wei C.-F., Xia X.-L., Chen P. Experimental study of effect of NaCl solution on soil freezing characteristic // «Yantu Lixue/Rock and Soil Mechanics». - 2017. - V. 38(7). - Рp. 1919 – 1925. DOI:10.16285/j.rsm.2017.07.010.

Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах / Под ред. Е.Д. Щукина. М.: Изд-во МГУ. - 1988. - 279 с.

Перельман В.И. Краткий справочник химика. - М.: Госхимиздат, 1954. - 560 с.

Тимофеев А. М., Кравцова О.Н., Таппырова Н.И., Иванов В.А., Протодьяконова Н.А. Расчетно-экспериментальный способ определения удельной теплоемкости дисперсного грунта и связанной воды // «Вестник МАХ». - 2019. - № 4. - С. 92-97. DOI: 10.17586/1606 4313 2019 18 4-92-97.

Таппырова Н.И., Тимофеев А.М., Степанов А.В., Кравцова О.Н., Протодьяконова Н.А. Количество незамерзшей воды в засоленных песчаных грунтах // «Успехи современного естествознания». - 2022. - № 12. - С. 201-205.

Timofeev A.M., Kravtsova O.N., Protodyakonova N.A. Temperature dependence of unfrozen water quantity in clay soil with different moisture content // «IOP Conference Series: Materials Science and Engineering». - 2020. - 753(55):052002. DOI:10.1088/1757-899X/753/5/052002.

Степанов А.В., Тимофеев А.М. Теплофизические свойства дисперсных материалов. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1994. - 124 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.