Описание:Промерзание поверхностных слоев земной коры обусловливает объемное деформирование влажных дисперсных горных пород, почв и грунтов, выражающееся в увеличении объема и неравномерном поднятии их поверхности. Процесс такого деформирования пород принято называть морозным пучением, а сами грунты, подвергающиеся пучению, – пучинистыми. Под морозным пучением понимается внутриобъемное деформирование промерзающих влажных грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации в них воды и образования ледяных прослоев, линз и т.д. Основным условием пучения любого грунта служит превышение общего объема льда и незамерзшей воды, аккумулированной в поровом пространстве массива, над объемом свободных от воды пор.
Внешним проявлением процесса пучения в криолитозоне служат местные, как правило, неравномерные поднятия поверхности, морфологическим признаком которых являются бугры и гряды пучения, площадное всхолмление. В области распространения сезонномерзлых пород, где находится звенигородская биостанция (ЗБС), фиксируется некоторая пространственная неоднородность пучения в пределах одного ландшафтного типа.
Необходимость учета и предупреждения воздействий промерзающих пучинистых грунтов на фундаменты и конструкции зданий и сооружений (что сопряжено с оценкой деформаций и сил морозного пучения) является одним из основных условий обеспечения устойчивости, эксплуатационной пригодности и долговечности сооружений, возводимых в районах сезонного промерзания грунтов. Напряженно-деформированное состояние грунта при морозном пучении обусловливает недопустимые перемещения и серьезные повреждения промышленно-гражданских зданий, гидротехнических, мелиоративных сооружений, разрушение покрытий автомобильных дорог и аэродромов, искривление рельсово-шпальной решетки железнодорожного полотна, смещение опор мостов, линий электропередач, трубопроводов и других инженерных сооружений. В дорожной практике морозное пучение грунтов приводит к образованию так называемых пучин, т.е. локальных взбугриваний земляного полотна, под которыми нередко понимают не только деформации грунтов при зимнем промерзании, но и потерю ими несущей способности весной вследствие осадки и переувлажнения оттаивающего грунта – основания.
Недоучет морозного пучения грунтов в строительстве, а также несвоевременное назначение противопучинных мероприятий наносят огромный ущерб народному хозяйству: снижают сроки и ухудшают условия эксплуатации сооружений, вызывают непроизводительные затраты труда, строительных материалов и финансовых средств (Рекомендации…, 1986).