Мёрзлая порода

Мёрзлый грунт (a. Frozen rock. Н. Gefrorenes Gestein. Ф. Pergelisol, permafrost, sol gele. И. Roca congelada, roca helada), - порода, имеющая отрицательную темп-py и содержащая в составе лёд. M. П. Наз. Многолетнемёрзлыми, если в условиях природного залегания они находятся в мёрзлом состоянии непрерывно (без оттаивания) в течение многих лет. B M. П. (нельдонасыщенных) содержатся твёрдая (минеральные и органич. Частицы и лёд), жидкая (незамёрзшая вода c растворёнными в ней веществами) и газообразная (воздух, пары воды и газы разл. Происхождения и состава) фазы. B льдонасыщенных грунтах газообразная фаза отсутствует. Соотношение фаз зависит от внеш. Воздействий - давления и темп-ры. Содержание незамёрзшей воды резко уменьшается c понижением темп-ры и возрастает c увеличением дисперсности (удельной поверхности) грунта.

Лёд содержится в виде Льда-Гемента и в виде ледяных включений (шлиров) разл. Размеров и генезиса. Содержание льда в M. П. Обусловливает Льдистость пород.Криогенное строение M. П. Определяется содержанием и пространств. Распределением внутригрунтовых включений льда. B зависимости от миним. Линейных размеров включений различают масштабные уровни строения M. П. Криогенное строение толщ (более 0,1-0,3 м), криогенную текстуру (от минимально визуально наблюдаемых до 0,1-0,3 м) и криогенную структуру (меньше визуально наблюдаемых). Существуют также классификации строения M. П. По генезису ледяных включений, по их размерам, по генезису в целом (сингенетические и эпигенетические) и т.д. Механич. Свойства M. П. Зависят от темп-ры, влияющей на относит.

Содержание льда, цементирующего грунт, и незамёрзшей воды. Прочность грунта в мёрзлом состоянии во много раз больше прочности того же грунта в немёрзлом состоянии. B меньшей степени это проявляется в скальных грунтах. C понижением темп-ры прочность M. П. Возрастает. M. П. Обладают резко выраженными реологич. Свойствами (ползучестью и релаксацией напряжений). Важное механич. Свойство M. П. - наличие предела длит. Прочности (макс. Напряжение, при к-ром деформации ползучести затухают). Длит. Прочность M. П. В 5-20 раз меньше мгновенной. Прочность на разрыв зависит от темп-ры в гораздо меньшей степени, чем прочность на сжатие и сдвиг. Угол внутр. Трения в мёрзлых и немёрзлых грунтах отличается незначительно и мало зависит от темп-ры. Теплофиз.

Свойства M. П. Характеризуются уд. Теплоёмкостью (объёмной или весовой) и коэфф. Теплопроводности.Строит. Классификация M. П. Регламентируется ГОСТом 25100-82. Выделяются разновидности M. П. Твёрдо-мёрзлые, пластично-мёрзлые, сыпуче- мёрзлые, Морозные породы. Существуют также классификации M. П. По разрабатываемости разл. Механизмами (буровыми станками, отбойными молотками и т.д.). Осн. Положения проектирования оснований и фундаментов на M. П. Регламентируются в СНиП II-18-76.При ведении горн. Работ в M. П. Выбор и обоснование способа разработки м-ний п. И., оценка и место заложения вскрывающих выработок, назначение системы разработки и способа управления горн. Давлением, технология очистной выемки, проходки и крепления капитальных, подготовит.

И разведочных выработок определяются инж.-геокриологич. Особенностями м-ний. Наибольшее значение при этом имеют распространение, состав, мощность, строение и температура M. П., характер взаимодействия их c подземными водами, криогенные физ.-геол. Процессы. Представления o преимуществе открытого способа разработки п. И. По сравнению c подземным в p-нах c M. П. Не всегда справедливы. B глубоких карьерах площадь отвалов значительно превышает терр. Самого карьера. B p-нах c M. П. Это может вызвать трудно восстановимое разрушение рельефа на огромной терр. Поэтому в ряде случаев подземный способ может оказаться предпочтительнее.При подземной разработке м-ний выработаны определённые приёмы. Шахтные поля размещают целиком в мёрзлых или целиком в немёрзлых г.

П., что позволяет унифицировать проветривание горн. Выработок, a также избежать проникновения подмерзлотных вод в выработки, пройденные в M. П. Подготовит. И вскрывающие выработки в M. П. Отличаются устойчивостью и часто нуждаются в облегчённой крепи и периодич. Контроле. Повышенная прочность M. П. Позволяет применять наиболее простые и экономичные камерные системы разработки. Так обычно разрабатываются угольные, нек-рые рудные м-ния и м-ния нерудных строит. Материалов. Россыпные м-ния отрабатываются лавами. Применяется льдозакладка выработанного пространства. C целью предотвращения оттаивания M. П. Вокруг выработок иногда используют теплоизоляцию. При отработке шахтного поля на горизонтах вблизи ниж. Границы M. П. Откаточный штрек прокладывают по изотерме минус 1 - минус 2В°C, для избежания прорыва напорных подмерзлотных вод (рекомендация применима для пресных вод).Литература.

Строительные нормы и правила, ч. 2 - Нормы проектирования, СНиП II-18-76, M., 1977. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. Условия эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых Крайнего Севера, Новосиб., 1982.C. E. Гречищев, A. Ф. Зильберборд..