Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАТОРФОВАННОСТИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ВОДЫ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ РАЗЛИЧНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАТОРФОВАННОСТИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ВОДЫ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ РАЗЛИЧНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
мерзлые грунты / незамерзшая вода / содержание органического вещества / заторфованность / торф / frozen soils / unfrozen water / organic matter content / congestion

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Римма Григорьевна Мотенко, Рената Ранасовна Давлетова, Эрика Станиславовна Гречищева, Андрей Григорьевич Алексеев

В статье рассматриваются результаты экспериментальных исследований содержания незамерзшей воды (Ww) в мерзлых грунтах различного гранулометрического состава со степенью заторфованности от 3 до 100% (с шагом 10%). Обсуждаются полученные закономерности Ww = f(t°C). Оценивается роль содержания органического вещества в формировании фазового состава влаги в диапазоне температур от 0 до –18 °С. Акцентируется внимание на рассмотрении закономерностей изменения влажности за счет незамерзшей воды при степени заторфованности выше 50%, при которой грунты по ГОСТ 25100-2020 относят к торфам. Приводятся закономерности изменения Ww от степени заторфованности при фиксированных температурах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Римма Григорьевна Мотенко, Рената Ранасовна Давлетова, Эрика Станиславовна Гречищева, Андрей Григорьевич Алексеев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE EFFECT OF CONGESTION ON THE PHASE COMPOSITION OF WATER IN FROZEN SOILS OF VARIOUS GRANULOMETRIC COMPOSITION

The article discusses the results of experimental studies of the content of unfrozen water (Ww) in frozen soils of various granulometric composition with a degree of congestion from 3 to 100% (in increments of 10%). The obtained regularities Ww = f(t°C) are discussed. The role of the organic matter content in the formation of the phase composition of moisture in the temperature range from 0 to –18 °C. is estimated. Attention is focused on the consideration of the regularities of humidity changes due to unfrozen water with a degree of congestion above 50%, when soils according to GOST 25100-2020 are referred to peat. The regularities of the change in Ww from the degree of congestion at fixed temperatures are given.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАТОРФОВАННОСТИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ВОДЫ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ РАЗЛИЧНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА»

УДК 551.345+624.139

ао1: 10.55959/М8Ш579-9406-4-2024-63-1-116-122

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАТОРФОВАННОСТИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ВОДЫ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ РАЗЛИЧНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

Римма Григорьевна Мотенко1Н, Рената Ранасовна Давлетова2, Эрика Станиславовна Гречищева3, Андрей Григорьевич Алексеев4

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; гшо1епко@ша11.гии

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; dav1etova.rr@yandex.ru

3 НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ Строительство», Москва, Россия; cryoerika@mai1.ru

4 НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ Строительство»; НИУ МГСУ, Москва, Россия; adr-a1ekseev@yandex.ru

Аннотация. В статье рассматриваются результаты экспериментальных исследований содержания не-замерзшей воды в мерзлых грунтах различного гранулометрического состава со степенью заторфован-ности от 3 до 100% (с шагом 10%). Обсуждаются полученные закономерности Ww = ДГС). Оценивается роль содержания органического вещества в формировании фазового состава влаги в диапазоне температур от 0 до -18 °С. Акцентируется внимание на рассмотрении закономерностей изменения влажности за счет неза-мерзшей воды при степени заторфованности выше 50%, при которой грунты по ГОСТ 25100-2020 относят к торфам. Приводятся закономерности изменения Ww от степени заторфованности при фиксированных температурах.

Ключевые слова: мерзлые грунты, незамерзшая вода, содержание органического вещества, заторфо-ванность, торф

Дляцитирования: МотенкоР.Г., ДавлетоваР.Р, Гречищева Э.С., Алексеев А.Г. Экспериментальная оценка влияния заторфованности на фазовый. состав воды в мерзлых грунтах различного гранулометрического состава // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2024. № 1. С. 116-122.

EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE EFFECT OF CONGESTION ON THE PHASE COMPOSITION OF WATER IN FROZEN SOILS OF VARIOUS GRANULOMETRIC COMPOSITION

1 l^l 2 3

Rimma G. Motenko , Renata R. Davletova , Erika S. Grechishcheva , Andrey G. Alekseev4

1 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; rmotenko@mail.ru1

2 Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; davletova.rr@yandex.ru

3 NIIOSP named after N.M. Gersevanov JSC Research Center of Construction, Moscow, Russia; cryoerika@mail.ru

4 NIIOSP named after N.M. Gersevanov JSC Research Center of Construction; NRU MGSU, Moscow, Russia; adr-alekseev@yandex.ru

Abstract: The article discusses the results of experimental studies of the content of unfrozen water (Ww) in frozen soils of various granulometric composition with a degree of congestion from 3 to 100% (in increments of 10%). The obtained regularities Ww = f(t°C) are discussed. The role of the organic matter content in the formation of the phase composition of moisture in the temperature range from 0 to -18 °C. is estimated. Attention is focused on the consideration of the regularities of humidity changes due to unfrozen water with a degree of congestion above 50%, when soils according to GOST 25100-2020 are referred to peat. The regularities of the change in Ww from the degree of congestion at fixed temperatures are given.

Keywords: frozen soils; unfrozen water; organic matter content; congestion

For citation: Motenko R.G., Davletova R.R., Grechishcheva E.S., Alekseev A.G. Experimental evaluation of the effect of congestion on the phase composition of water in frozen soils of various granulometric composition. Moscow University Geol. Bull. 2024; 1: 116-122. (In Russ.).

Введение. В настоящее время активно происходит хозяйственное освоение территорий, занятых многолетнемерзлыми и сезонномерзлыми породами, связанное со строительством и разработкой месторождений полезных ископаемых, поэтому вопрос об

изучения фазового состава влаги в мерзлых грунтах является актуальным.

На территории России расположено более 75% болот земного шара, половина их приурочена к районам с многолетнемерзлыми грунтами: забо-

Таблица 1

Классификация грунтов по относительному содержанию органического вещества [ГОСТ 25100-2020]

лоченность тундровой зоны составляет около 70%, лесной — 30%. Большая часть этой площади занята торфами мощностью более 0,5 м. Встречаются также минеральные грунты с содержанием растительных остатков и погребенные торфяники.

В строительной практике часто отказываются от использования торфяных грунтов в качестве оснований. Такой отказ не всегда целесообразен и возможен в условиях интенсивного освоения северных регионов [Роман, 1987].

Торф — своеобразная геологически молодая, не прошедшая стадии диагенеза горная порода, образующаяся в результате отмирания и разложения болотной растительности в условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа кислорода [Грунтоведение, 2005], а по ГОСТу 25100-2020: торф (торфяной грунт) — органический грунт болотного, озерного или аллювиально-болотного генезиса, содержащий в своем составе по массе 50% и более органического вещества, представленного преимущественно растительными остатками. Необходимо также дать определение заторфованного грунта — песчаный или глинистый грунт, содержащий в своем составе от 3% (для песка) и от 5% (для глинистого грунта) до 50% (по массе) торфа [ГОСТ 23740-2016].

Характеристикой содержания торфа в грунте служит относительное содержание органического вещества (степень заторфованности (1Г)) — отношение массы органического вещества в образце абсолютно сухого грунта к массе грунта.

По относительному содержанию органического вещества (степени заторфованности) грунты по ГОСТ 25100-2020 подразделяют на несколько разновидностей (см. табл. 1).

Изучением фазового состава влаги мерзлых торфосодержащих грунтов занимались многие исследователи: Д.М. Алексютина, С.Л. Вотяков, Р.И. Гаврильев, П.Н. Давидовский, Г.П. Бровка, С.В. Елисеев, А.В. Конюхов, Р.Г. Мотенко, Л.Т. Роман, В.Г. Чеверев, Е.М. Чувилин и другие. Рассматривались природные грунты с естественной заторфованностью и модельные грунты, приготовленные с добавлением органического вещества [Алексютина, Мотенко, 2016; Гаврильев, 1970; Дав-летова, Мотенко, 2022; Мотенко, Давлетова, 2022; Роман, 2002; Роман,1987; Фазовый..., 1979 и др.]. Были выявлены некоторые закономерности, например, увеличение содержания незамерзшей воды с увеличением степени заторфованности, однако практически отсутствуют исследования грунтов с содержанием органического вещества в диапазоне от 0,5 до 1,0 и анализ зависимостей содержания незамерзшей воды от заторфованности при фиксированных температурах.

Объект исследования. Объектом исследования являются грунты разного гранулометрического состава — песок мелкий однородный; суглинок легкий, пылеватый; каолинитовая глина легкая, пылеватая и слаборазложившийся верховой торф (в дальнейшем мы будем называть его «чистый» торф). Исследованные грунты использовались в качестве модельных, их состав и характеристики представлены в табл. 2 и 3.

Для оценки влияния заторфованности на были подготовлены образцы грунта следующим образом: к навеске сухого грунта добавляли слабо-разложившийся отмытый дистиллированной водой торф. Его количество задавалось в зависимости от заданной степени заторфованности (1Г) от 0,0 до 0,9, с шагом 0,1.

Методика исследования. Среди применяющихся в настоящее время методов для определения влажности за счет незамерзшей воды [Исаев и др., 2021; СЬиуШп, е! а1., 2022] была выбрана комбинация контактного метода [ГОСТ 59537-2021] и криоско-пического метода в цикле оттаивания [Ершов и др., 1997, Мотенко, 1997; Методы., 2004].

Криоскопический метод основан на выделении скрытой теплоты кристаллизации (или же поглощении теплоты плавления) и понижении температуры замерзания (плавления) воды в порах грунта. Использование криоскопического метода для исследования фазового состава влаги в грунте обосновано тем, что содержание незамерзшей воды в мерзлом грунте при температуре t0 равно той влажности грунта, при которой температура его замерзания или оттаивания будет равна ^ [Чистотинов, 1973; Методы., 2004]. Необходимо отметить, что одним из основных источников погрешности определения температуры начала замерзания влажных грунтов является переохлаждение. Более точные результаты дает метод, построенный на снятии кривых нагревания, который получил название: метод «конца

Разновидность грунтов Относительное содержание органического вещества 1г, доли единицы

пески глинистые грунты

С примесью органического вещества (с примесью растительных остатков) 0,03 < !г < 0,10 0,05 < !г < 0,10

Органоминеральные: - с низким содержанием органического вещества (слабозаторфованные) - со средним содержанием органического вещества (среднезаторфованные) - с высоким содержанием органического вещества (сильнозаторфованные) 0,10 < 1г < 0,25 0,25 < 1г < 0,40 0,40 < 1г < 0,50

Органические (торф) 1г > 0,50

Таблица 2

Гранулометрический состав исследованных грунтов

Содержание частиц, %

№ о л 10-5 мм 5-2 мм 2-1 мм 1-0,5 мм 0,5-0,25 мм 0,25-0,10 мм 0,10-0,05 мм 0,05-0,01 мм 0,01-0,002 мм < 0,002 мм Наименование грунта по ГОСТ 25100-2020 Место отбора

1 7,1 78,0 13,0 0,0 1,9 0,0 Песок мелкий однородный Московская область, Люберецкий район

2 4,4 7,3 16,0 10,5 31,8 17,4 12,6 Суглинок пылеватый, легкий г. Дудинка

3 0,4 1,1 32,0 38,2 28,3 Глина пылеватая, легкая Челябинская область (поселок Каолиновый)

Таблица 3

Характеристики исследованных грунтов

№ Гигроскопическая влажность, % Плотность частиц грунта, г/см3 Влажность на границе текучести, % Влажность на границе раскатывания, % Число пластичности Относительное содержание органического вещества, %

1 0,1 2,67 0,0

2 1,9 2,61 28,2 17,4 10,8 0,2

3 0,0 2,58 53,3 34,5 18,8 0,0

плавления» [Сергеев, Батюк, 1978]. В эксперименте определяется температура окончания оттаивания.

Приготовлялась грунтовая паста из заторфован-ных грунтов и воды в необходимом соотношении, которая закладывалась и уплотнялась в цилиндрические формы диаметром 3-4 см и высотой 4-6 см. В геометрический центр образца устанавливалась хромель-копелевая термопара. Образцы выдерживались в течение суток для равномерного распределения влажности, а затем промораживались при температуре -10°С. Исследования проводились в цикле оттаивания, в воздушной среде при комнатной температуре. После эксперимента образцы разделывались на две части и устанавливалась их влажность весовым методом путем высушивания их в сушильном шкафу при температуре 105 °С.

В опытах применялась модифицированная методика определения температуры начала замерзания (оттаивания) с применением прецизионных измерителей температур ПИТ-1 и ПИТ-2. Для записи изменения температуры образца во времени использовались хромель-копелевые термопары, свободные концы которых термостатировались при 0 °С (рис. 1). Полученные значения регистрировались и обрабатывались с помощью программного обеспечения для этих приборов (COM Thermo Reliase 20.9.21.0) [Мотенко, Давлетова, 2022; Давлетова, Мотенко, 2022].

Контактный метод основан на принципе динамического равновесия между льдом, незамерзшей водой и газом (принцип Н.А. Цытовича) [Мето-

ды..., 2004]. Для глинистых грунтов из влажной грунтовой пасты подготовлены пластинки, которые высушивались при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния. Параллельно с этим были подготовлены пластинки льда. При температуре ниже температуры опытов собирались слоистые кассеты, которые включали два грунтовых образца-близнеца и три ледяные пластины. Собранные кассеты герметизировались и помещались в морозильные камеры с предварительно установленными

Рис. 1. Схема экспериментальной установки по определению температуры начала замерзания (оттаивания) грунтов: 1 — образец, 2 — прецизионный измеритель температур ПИТ-1, 3 — хромель — копелевая термопара, 4 — компьютер с программным обеспечением, 5 — сосуд Дьюара (термос), 6 — холодильник

температурами в диапазоне от -1 до -30 °С (в проведенном исследовании значения температур опытов составили: -1; -1,6; -4,6; -18 °С). Через 7-10 дней (после наступления равновесия) пластинки вынимались и весовым методом определялась влажность, равная значению Ww при температуре опыта. Для песчаных грунтов использовалась другая методика [Давлетова, Мотенко, 2022]. Образцы сухого песка закладывались в металлический бюкс между двумя ледяными пластинами. Готовились по два идентичных образца, и они также помещались в морозильные камеры при заданных значениях температуры.

Результаты исследования и их обсуждение. Экспериментальные исследования незамерзшей воды в мерзлых грунтах разного гранулометрического состава проводились при содержании в них органического вещества (Ir) от 0 до 100%. Получены классические зависимости влажности за счет незамерзшей воды от температуры для песчаных (рис. 2, а) и глинистых грунтов (суглинка и каолини-товой глины) (рис. 2, б, в). Самые высокие значения Ww получены для «чистого» торфа при Ir = 100% (кривая № 12)

Для песчаных грунтов выявлено явное отличие в характере изменения содержания незамерзшей воды для грунтов со степенью заторфованности от 0 до 50% («заторфованные грунты») и для грунтов с Ir от 50 до 100%, которые в соответствии с ГОСТ 25100-2020 классифицируются как «торф». Для заторфованных песков (Ir < 50%) изменение содержания незамерзшей воды происходит в области интенсивных фазовых переходов и переходной области, а в области вымерзания прочносвязанной воды изменения не происходят. Причем граница вымерзания прочносвязанной воды смещается от -1 до -3 °С с увеличением степени заторфованности от 3 до 40%. Для торфов (Ir > 50%) изменение количества незамерзшей воды происходит во всем исследованном диапазоне температур, причем с понижением температуры от -2 до -18 °С уменьшение Ww составляет ~20%.

Для глинистых грунтов изменение содержания незамерзшей воды происходит во всем исследованном диапазоне температур и заторфованности. Причем изменения в этих диапазонах менее выражены, чем у песка. Можно отметить, что граница вымерзания прочносвязанной воды для суглинка и каолинитовой глины располагается при температурах -4.-5 °С, причем в этой области с понижением температуры ниже -4 °С изменение содержания Ww составляет приблизительно 30%.

На графиках четко видно, что содержание незамерзшей воды у всех грунтов с Ir = 50-100%, которые относятся к торфу (табл. 1), не одинаково и увеличивается с ростом заторфованности. Так, например при температуре -4,6 °С при Ir = 50% для песка содержание незамерзшей воды составляет 12%, для суглинка — 13,5%, и для каолинитовой

Рис. 2. Зависимости содержания незамерзшей (Щ) воды от температуры (0 для песка (а), суглинка (б) и каолинитовой глины (в) с относительным содержанием органического вещества (1Г, д.ед): 1 — 0; 2 — 0,03 (для песка) и 0,05 (для глинистых грунтов); 3 — 0,1; 4 — 0,2; 5 — 0,3; 6 — 0,4; 7 — 0,5; 8 — 0,6; 9 — 0,7; 10 — 0,8; 11 — 0,9; 12 — 1,0

глины 18%. Для «чистого торфа — 33%. Значения различаются в 2-3 раза и для песчаных грунтов они выше.

При рассмотрении суглинистых грунтов выявлено, что зависимость Щ = Д^С) для «чистого» торфа располагается существенно выше, чем кривые для грунтов при 1Г от 10 до 90%. Для каолинитовой

глины (рис. 2, в) различие между зависимостями менее выражено, и к «чистому» торфу приближаются данные для торфа с 1Г=90% (кривые 12 и 11, соответственно). Для песка (рис. 2, а), как отмечалось выше, сформировались две группы зависимостей: при 1Г от 0 до 50% (заторфованные грунты) и от 50 до 100 (торф).

Полученные закономерности были проанализированы для заторфованных грунтов при изменении 1Г от 0 до 0,5. Рассмотрим полученные данные при фиксированных температурах эксперимента (-0,9; -1,6; -4,6; -10 и -18 °С) (рис. 3). В результате анализа полученных зависимостей выявлено, что при увеличении степени заторфованности от 0 до 50 количество незамерзшей воды для всех заторфован-ных грунтов пропорционально увеличивается. При всех температурах содержание незамерзшей воды у незаторфованных грунтов (1Г = 0) увеличивается в ряду песок — суглинок — каолинитовая глина, что связано с особенностями формирования фазового состава влаги в грунтах различного гранулометрического состава.

Закономерности изменения содержания неза-мерзшей воды от степени заторфованности в диапазоне 1Г от 0 до 0,5 были аппроксимированы линейной функцией (рис. 3). Величина достоверности аппроксимации при всех температурах близка к 1.

Результаты по определению содержания неза-мерзшей воды сопоставлены для всех исследованных грунтов во всем изученном диапазоне заторфован-ности от 0 до 1 при фиксированных значениях температуры экспериментов.

На рис. 4 представлены данные, полученные при температуре -4,6 °С. Видно, что пропорциональная зависимость влажности за счет незамерзшей воды от заторфованности наблюдается для песка при изменении степени заторфованности 1Г от 0 до 50%, у суглинка — от 0 до 80% и у каолинитовой глины от 0 до 90%. Отметим, что данные для песка при 1Г > 50% совпадают с данными для каолинитовой глины. При 1Г = 100% («чистый» торф) количество незамерзшей воды при -4,6 °С составляет 33%.

Выводы. Проведены экспериментальные исследования содержания незамерзшей воды в грунтах различного гранулометрического состава с заданными значениями степени заторфованности от 0 до 1, проведено 274 опыта и получено 34 зависимости количества незамерзшей воды от температуры:

1) характер изменения температурных зависимостей различен у песчаных и глинистых грунтов. Для песчаных грунтов — грунт со степенью заторфованности 50% отчетливо разграничивает заторфо-

Рис. 3. Зависимости содержания незамерзшей воды (Иу от относительного содержания органического вещества (1Г, д.ед) для песка (а), суглинка (б) и каолинитовой глины (в) при разных

значениях температуры экспериментов: 1--0,9 °С; 2--1,6 °С;

3 — -4,6 °С; 4 — -10 °С; 5 — -18 °С

а

25

20

15

I

10

.1 у .2 У = 32,Зх - 0 Я2 = 0,98 = 25,758х 0028 3 0,1986

■3 1 .4 У И2 = 0,9 = 22,995х 2 = 0,9944 = 21,951x4 93 0,0164

К2 = 0,9 = 21,561х ,2 = 0,9974 46

. • .-лч«' -■л'«***'

од

0,2

0,3

0,4

0,5

25

20

15

10

2 3 * Я2 ■ з У = 22 к .4 У = 24 = 0,983 601 х +7,39 2 = 0,986 ,109х + 4,2< 56 >01

К -5У= 19. Я2 = — 0,9865 76х + 2,2 0,9897 г'"' ..11

■ .1 Р.-'*'' Г*** ' ■

1'"

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,1

0,2

0,3

0,4 0,5

25

20

15

ё

10

. 1 У = .2 У = 27,853х + Я2 = 0,99 22,676х + Я2 = 0,9 6,2039 22 5,3075 5 4

-3 у = • 4 У = 17,655х + И2 = 0,98 15,239х + Я2 = 0,98 4,6906 9 3,9971 83 |

■ 5 У Я2 = 0,991 9 ...--< >•....... ......• к.......

< и-** ..■■' , ...................... _____ »......

к.....

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

•7

■2 • ..••'..А

4 ■

.■■'к ...É''

к ..а" ..••"'Я С' •

i"

у" У

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Рис. 4. Зависимости изменения содержания незамерзшей воды (Щ,) при температуре -4,6 °С от относительного содержания органического вещества (1Г, д.ед.) в грунтах разного гранулометрического и органо-минерального состава: 1 — песок, 2 — суглинок, 3 — каолинитовая глина, 4 — «чистый» торф

ванные грунты и торф, в то время как для глинистых грунтов это различие проявляется у грунтов со степенью заторфованности до 80% для каолинитовой глины и до 90% для суглинка;

2) изменение содержания незамерзшей воды с понижением температуры происходит во всем исследуемом диапазоне температур у всех грунтов, кроме песков при заторфованности от 0 до 50%;

3) количество незамерзшей воды у грунтов, которые относятся к торфу по ГОСТ 25100-2020 (1Г = 50-90%) и «чистого» торфа (1Г = 100%) различается в 2-3 раза, а для песчаных отличие еще больше;

4) анализ зависимостей содержания незамерз-шей воды при выбранной температуре выявил, что содержание незамерзшей воды для всех заторфо-ванных грунтов увеличивается пропорционально степени заторфованности в диапазоне изменения 1Г от 0 до 50%; дальнейшее увеличение содержания органического вещества приводит к изменениям в закономерностях формирования Щ,, различным для грунтов разного состава и зависимость становится нелинейной;

5) аппроксимация зависимостей содержания не-замерзшей воды от степени заторфованности позволяет получить достаточно простые математические уравнения с высокой величиной достоверности, которые могут быть рекомендованы для практического использования;

6) при изменении содержания органического вещества формирование фазового состава воды в мерзлых грунтах различного гранулометрического и минерального состава связано с изменениями в удельной поверхности грунтов, гранулометрическом составе и с закономерностями формирования разных категорий связанной воды в грунтах различной дисперсности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексютина Д.М., Мотенко Р.Г. Оценка влияния засоления и содержания органического вещества в мерзлых породах на западном побережье Байдарацкой губы, их теплофизические свойства и фазовый состав влаги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2016. № 2. С. 59-63.

2. Гаврильев Р.И., Елисеев С.В. Тепловые свойства торфа // Методы определения тепловых свойств горных пород. М.: Наука, 1970. 175 с.

3. ГОСТ 23740-2016. Методы определения содержания органических веществ.

4. ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация.

5. ГОСТ Р 59537-2021. Грунты. Методы лабораторного определения влажности за счет незамерзшей воды.

6. Грунтоведение. Классический университетский учебник / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2005. 2024 с.

7. Давлетова Р.Р., Мотенко Р.Г. Экспериментальная оценка влияния содержания органического вещества на количество незамерзшей воды в мерзлых песках // Материалы четвертой Общероссийской научно-практической конференции молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве». М.: ООО «Геомаркетинг», 2022. С. 81-88.

8. Ершов Э.Д., Мотенко Р.Г., Комаров И.А. Экспериментальные исследования теплофизических свойств

и фазового состава влаги мерзлых засоленных грунтов // Геоэкология. 1999. № 3. С. 232-242.

9. Исаев О.Н., Шарафутдинов Р.Ф., Гречищева Э.С. и др. Разработка рекомендаций по выполнению инженерно-геологических изысканий в Арктической зоне// Вестник НИЦ Строительство. 2021. С. 58-75.

10. Методы геокриологических исследований / Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Изд-во МГУ, 2004. 512 с.

11. Мотенко Р.Г. Теплофизические свойства и фазовый состав влаги мерзлых засоленных дисперсных пород: Автореф. дис. ... канд. геол.-мин. н. М.: Наука, 1997. 26 с.

12. Мотенко Р.Г., Давлетова Р.Р. Экспериментальная оценка влияния содержания органического вещества на фазовый состав воды в мерзлых глинистых грунтах // Сборник докладов Шестой конференции геокриологов России Мониторинг в криолитозоне с участием российских и зарубежных ученых, инженеров и специалистов. М.: КДУ, Добросвет, 2022. С. 995-1000.

13. РоманЛ.Т. Механика мерзлых грунтов. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. 426 с.

14. Роман Л.Т. Мерзлые торфяные грунты как основания сооружений. Новосибирск: Наука, 1987. 224 с.

15. Сергеев Г.Б., Батюк В.А. Криохимия. М.: Химия, 1978. 296 с.

16. Фазовый состав влаги в мерзлых породах / Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 192 с.

17. Чистотинов Л.В. Миграция влаги в промерзающих неводонасыщенных грунтах. М.: Наука, 1973. 144 с.

18. Chuvilin E.M., BukhanovB.B., Mukhametdinova A.Z., et al. Freezing point and unfrozen water contents of permafrost soils: estimation by the water potential method // Cold regions science and technology. 2022. № 196. 103488.

Статья поступила в редакцию 04.04.2023, одобрена после рецензирования 05.06.2023, принята к публикации 05.03.2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.