В сборнике представлены доклады участников IX Международного симпозиума по проблемам инженерной мерзлотоведения (3-7 сентября 2011 г., Мирный) из России, Китая, Польши, Дании, США, Ирана, Швеции, Германии и Канады. Оргкомитет Девятого Международного симпозиума по мерзлотоведению выражает благодарность Президенту и Правительству Республики Саха (Якутия) за поддержку проведения данного заседания.
PLENARY PAPERS ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ
Melnikov Permafrost Institute investigations in support of the mega-projects in Yakutia, East Siberia
Engineering and geocryological map of the Sakha Republic (Yakutia) and adjacent areas, scale 1:2,500,000
Инженерно-геокриологическая карта РС(Я) и прилегающих территорий м-ба 1:2 500 000
Инженерно-геокриологическая карта РС(Я) и прилегающих территорий м-ба 1:2 500 000
Status and prospects of pile foundation engineering in the Earth cryozone in view of global warming
Состояние и перспективы свайного фундаментостроения в криозоне Земли в связи с потеплением климата
В России устройство свайных фундаментов на территории вечномерзлых грунтов сначала осуществлялось на основании СНиП II-Б.6-66, затем СНиП II-18-76 и, наконец, по СНиП «Фундаменты и фундаменты на вечномерзлых грунтах». » Рекомендации по установке висячих свай в заранее пробуренные негабаритные скважины в вечной мерзлоте с помощью буровых установок с канатным инструментом.
Engineering treatment of weak permafrost soils in seismic areas
Техническая мелиорация слабых грунтов криолитозоны при строительстве на сейсмоопасных территориях
Based on extensive documentation, this paper reviews the general results on sample preparations, freeze-thaw test operations and the following experimental procedures for investigating various changes in soil properties. It is expected that the test routine for freeze-thaw induced properties has finally been developed.
Методика изучения изменений инженерных свойств грунтов при циклическом промерзании-протаивании
2] conducted a systematic study on hydraulic conductivity of a fine-grained soil subjected to freeze-thaw cycling. Considerable laboratory work has been carried out on freeze-thaw induced changes in soil strength.
Physical changes of five types of rock in the Qinghai-Tibet Plateau under freeze-thaw cycles
Изменение физико-механических свойств пяти типов скальных грунтов Цинхай-Тибетского нагорья при циклическом
Physical changes of five types of rock in the Qinghai-Tibet Plateau under freeze-thaw cycles
It is shown by the figure that the compressive strength of the four tested stones increases with the time of freeze-thaw cycle. CT analysis of frost damage of the surrounding rocks in a tunnel in Daban Mountain.
Physics and Mechanics of Frozen Ground, Frost Action, and Modeling
Физико-механические свойства мерзлых грунтов, криогенные процессы, моделирование
Cryogenic frost rebound forces applied to flexible surrounding structures
Криогенное пучение грунтов применительно к гибким ограждающим конструкциям
Основные физические свойства грунтов
Величина деформации свободного пучения грунта на площадке при глубине промерзания 1,5 м, полученная расчетным путем по данному методу, составила 73 мм. Зависимость нормального давления подъема грунта от канала №. б) рассчитывают максимальное значение силы и принимают максимальное значение импульса относительно опорной точки.
Relationship among the physical properties of soils
Взаимосвязь показателей физических свойств грунтов
На рис. 1 представлены результаты расчетов изменения Va/V в зависимости от w и ρd для талых и мерзлых грунтов при принятом постоянном значении ρs=2,7 г/см3. По экспериментальным данным ρd и w, которые легко определить в полевых условиях, из графика можно вывести значения n, а также Va/V и wn талых и мерзлых грунтов.
Static sounding
Идентификация талого и мерзлого состояний грунтов методом статического зондирования
Мерзлые глинистые грунты характеризовались слоистым, сетчатым или массивным строением, а также наличием кристаллов льда размером 1...10 мм с содержанием 5...10%. Технологическими факторами являются степень заглубления конуса, время испытания мерзлого грунта в режиме релаксации-ползучести.
Методы испытания мерзлых грунтов статическим зондированием
Progress of the method of static sounding in the research of geotechnical properties of frozen soils / O. Progress of the method of static sounding in the research of geotechnical properties of frozen soils Proc. Determination of geotechnical parameters of frozen soil by means of the throat penetration test.
Метод определения пучения грунта
Predicting the frost impact of soils is a difficult task, mainly due to the need to determine the degree of ice segregation. This paper presents a new method for estimating the frost sensitivity of soils as part of geotechnical investigation programs for linear structures, where instrumental measurements require a significant number of benchmarks. The results obtained with the proposed method are compared with the measured degree of frost upheaval.
Frost-heave development and its form’s manifestation (Yakutsk)
Развитие процессов морозного пучения и формы его проявления на примере г. Якутска
Этот процесс очень динамичен, местами относительное раскачивание почвы достигает 15–20 см в год [1]. Новиков // Обеспечение надежности и долговечности зданий и сооружений в холодных регионах: материалы научно-практической конференции (к 40-летию ЯкутПНИИС) 15–16 августа 2002 г. Обеспечение надежности и долговечности зданий в холодных регионах: Материалы науч. конференция, 15–16 августа 2002 г., Якутск.
Dangerous cryogenic processes in settlements of the Central Transbaikalia
Опасные криогенные процессы в населенных пунктах Центрального Забайкалья
Опасные криогенные процессы в населенных пунктах Центрального Забайкалья
In: Proceedings of International Science Conference, Current Issues of Engineering Geology and Environmental Geology, 25-26 May 2010, Moscow, Russia: 185-186. The effect of permafrost dynamics and hydrogeological conditions in Trans-Baikalia on the development of natural hazards. Sergeev Readings, Proceedings of the annual session of the RAS Scientific Council on Geoecology, Engineering Geology and Hydrogeology, Moscow, March 23-24, 2010.
Phase transitions and longevity of frozen ground
Фазовые переходы и долговечность мерзлого грунта
Показано [5], что с уменьшением токс область переохлаждения уменьшается и при токс < -6...-10 0 С (в зависимости от типа грунта) выходит за пределы «видимости» агрегатов. . Величина g близка к относительной деформации кристаллизации g ≈ jк ≈ 0,091, а максимальное переохлаждение (мгновенное, при tпер ≈ 10-13 с), когда в формулу подставляются экспериментальные данные, оказывается минус 22- 250С. Корреляция параметров переохлаждения замерзающего влажного материала с температурами пластического и замороженного переходов и временем его жизни.
Bearing capacity of permafrost soils as a function of foundation type
Несущая способность вечномерзлого основания как функция типа фундамента
Несущая способность вечномерзлого основания как функция типа фундамента
Каждая из кривых Фаф,г соответствует двум функциям суммарной несущей способности свай Фг (пунктирная линия) с учетом вариантов слагаемого Фэг по типу грунта под торцом сваи и обозначено. В таблице 4 представлены результаты расчетов параметра Ω, проведенных по формуле (9) со средними значениями сопротивления Raf песчаных и глинистых грунтов (Ω о) и со значениями Raf, соответствующими каждому из четырех типов использованного в таблице грунта. В верхней части рисунка нанесены номограммы приведенной несущей способности фундамента Фп, полученной по формуле (9), в зависимости от соотношения расчетных сопротивлений Ω и относительных размеров фундаментов b/bp.
A general procedure for field determination of bearing capacity of pile foundations in permafrost
Общая методика натурного определения
Поэтому прочность на замерзание раствора заданного состава является единственной характеристикой рабочей длины сваи, и по стандартной схеме расчета несущая способность сваи определяется как сумма сил, зависящих от сваи. расчетное сопротивление грунтов основания под торцом сваи - максимальное давление R, а на ее боковой поверхности - сопротивление контактному сдвигу Raf. Обработанные материалы для испытаний свай на площадке I дали сопротивление боковому сдвигу Raf = 1 кгс/см2 свай № 1 и № 2 при температуре –3,8°С и предел прочности мергеля и доломита под торцом свай. 70 кгс/см2 при температуре почвы до –2,2°С. На участках II и III испытания свай при температуре от -0,8 до -1°С показали результирующее сопротивление сдвигу по боковой поверхности свай порядка Раф кгс/см2 и сопротивление межслоевого мергеля и известняка под торцами. тех же свай находилась в пределах значений от 10 кгс/см2 до 38 кгс/см2.
Effect of alternating temperature on the process of frost weathering
Влияние знакопеременных температурных воздействий на процесс морозного выветривания
Decisions on the heat and mass transfer problems of freezing-thawing of rocks with provision for comparisons of the phase states of pore water. The influence of transporting water on the formation of lumpy, stressed and deformed rock conditions in permafrost.
Automation of modeling shore reorganization processes of reservoirs in the permafrost zone
Автоматизация инженерных расчетов берегопереформирований на водохранилищах криолитозоны
2010/ Development of the analytical description of the reorganization of frozen reservoirs in the permafrost zone / Privolzhsky Scientific Magazine in Russian).
Modeling of geological cryogenic processes under changing natural and technogenic conditions
Моделирование криогенных геологических процессов в изменяющихся природных и техногенных условиях
Изменение техногенной составляющей скорости криогенных процессов при усилении техногенного воздействия на рассеянные почвы с льдистостью 15–30 % в таежной зоне вплоть до Арктики. В случае повышения средней температуры сезона оттаивания на 2 - 3°С относительно среднего многолетнего значения (15°С) частота термических просадок в грунтах со льдистостью 15 - 50% может увеличиться. увеличиваются до 8 – 24 на 1 км, а вертикальная составляющая скорости термического опускания может достигать 2 – 3 м/год. В арктических районах Якутии при значительном внешнем воздействии (Джм более 0,5) на ледяную многолетнюю мерзлоту и повышении средней летней температуры воздуха на 20 С относительно климатической нормы техногенная составляющая скорости разрушительных криогенных процессов 5 – в 15 раз превышает природный компонент (рис. 5).
Simulation of the temperature regime of blasted permafrost
Моделирование температурного режима взорванных многолетнемёрз-лых горных пород
About the secondary freezing of mineral raw materials in the process of their production in the mines of the north. Analysis of temperature waves in a two-layer medium in permafrost with variable mean daily air temperature.
Analysis of temperature waves in a two-layer medium in permafrost with varying mean daily air temperature
Расчет температурных волн в двухслойной среде криолитозоны при изменяющейся среднесуточной температуре воздуха
Расчет температурных волн в двухслойной среде криолитозоны при изменяющейся среднесуточной температуре воздуха
Problems of geothermal field theory in application to geothermal methods of groundwater exploration.
Study on the failure mechanism
Изучение механизма разрушения засоленных грунтов насыпи при циклическом промерзании-протаивании
Fig. 2 shows the surface condition of the roadbed before and after the cyclic frost-thaw. The same condition came to the roadbed of the Lanzhou loess without injected brine. During the experiment, the uneven deformation turned at the road surface and the shoulder, the load of the soil could be calculated after each freeze-thaw cycle using the deformation curve (Table 3).
Thermal ratchet uplift buckling and periglacial morphologies
Роль температурных деформаций пород в образовании перигляциальных форм рельефа
The most widespread hypothesis explaining the development of various features of periglacial surface domes involves one or another form of differential frost freezing (dfh). A theoretical model of the contribution from differential frost heave (dfh), particularly to the development of hummocks, used a form of symmetry breaking uplift caused by the development of discrete ice lenses (Peterson and Krantz, 2003). Even for pingos of closed systems, evidence suggests that the build-up of pore water pressures would not be adequate to induce material deformations associated with pingos growth.
Laboratory evaluation of the behavior of a geotextile reinforced clay on freeze-thaw cycles
Лабораторная оценка влияния циклов промерзания-оттаивания на свойства глинистого грунта, укрепленного геотекстилем
Laboratory evaluation of the behavior of a geotextile reinforced clay soil on freeze-thaw cycles
As mentioned in the previous section, several soil samples, with and without geotextile layers, were tested to study the strength of reinforced soil in freeze-thaw cycles. In this paper, unconfined compressive strength tests have been carried out to investigate the effects of freeze-thaw cycles on the strength of a silty soil reinforced with geotextile layers. By increasing the number of freeze-thaw cycles, the unconfined compressive strength of clean samples decreases by about 40%.
Low temperature freezing of water adsorbed on clays in view of DSC and MDSC experiments
Замерзание прочносвязанной воды в глинах при низких температурах в свете экспериментов ДСК и МДСК
They attributed those peaks to the solidification of water adsorbed on the flat surfaces of clay minerals. In particular, the question of the existence and nature of low-temperature exothermic peaks (LTEP) still remains open. 2, the effect of partial melting on the low temperature exothermic peaks in a calcium bentonite sample is shown.
Strength characteristics of tire-clay mixtures in freeze-thaw cycles
Прочностные характеристики глинистых грунтов с добавками из отходов переработки автомобильных шин
In this paper, unconfined compressive strength tests were conducted to investigate the effects of freeze-thaw cycles on the strength of a kaolinite-type clayey soil mixed with tire chips. Increasing the number of freeze-thaw cycles reduces the unconfined compressive strength of all mixed and pure samples by approximately 46%. Incorporation of tire chips into clayey samples can influence elevation changes due to freeze-thaw cycles.
Экспериментальное исследование по автоматизации мониторинга глубины сезонного промерзания пород
By testing the initial freezing temperature, the thickness of seasonally frozen soil was calculated, with the depth of the isothermal freezing point instead of the freezing front. It showed that observation of freezing depth based on freezing point depth isotherm is available. Whereas, the depth of freezing can be obtained by subtracting the amount of surface freezing from the observed thickness of the frozen soil layer.
Pressuremeter test in warm and ice-rich permafrost
Прессиометрические испытания высокотемпературных и сильнольдистых многолетнемерзлых грунтов
Two kinds of stress-strain curves obtained from the pressure gauge tests in the form of q vs. In addition, the initial deformation modulus Ep and the breaking strength PL can be derived from the stress-strain curves of the tests. The primary factor affecting the shape of the stress-strain curves is the water content, and the limit is 30%.
Hysteretic energy and temperature behavior of frozen soils under cyclic loading
Гистерезисная энергия и характер изменения температуры мерзлых грунтов при циклическом нагружении
Such a loop indicates that part of the strain energy is not recovered but is dissipated during the cycle. Under cyclic compressive loading, most of the dissipated energy is converted into heat. manifested by the change in temperature. An experimental study of the heat generated during cyclic compressive loading of frozen soils, Cold Regions Science and Technology.
The impact of freeze-thaw cycles
Влияние циклов промерзания-протаивания на динамические характеристики Цинхай-Тибетской мерзлой глины
The accumulated load and critical dynamic load of frozen soil before and after freeze-thaw cycles. The value of critical dynamic stress of frozen soil before and after freeze-thaw cycles is shown in Table 1. The freeze-thaw cycles have an obvious influence on the critical dynamic stress of frozen soil.
Thermal and Mechanical Interaction between Engineering Structures and Frozen Ground
Тепловое и механическое взаимодействие мерзлых грунтов и инженерных сооружений в криолитозоне
On the issue of permafrost control for engineering structures
К вопросу о системе управления мерзлотной обстановкой на инже- нерных объектах в криолитозоне
Experience of geotechnical design for coal handling and preparation plant in seismic permafrost zone
Опыт проектирования ГОК в условиях сейсмокриолитозоны
Сезонное протаивание грунта в зависимости от экспозиции склонов и наличия моховой растительности составляет 0,5-1,0 м на северных склонах и до 2-3,0 м на южных склонах.
