Уменьшение пористости грунта

В результате сопоставления данных ряда исследований автором построена система кривых, отображающая общую примерную зависимость теплопроводности кварцевых песков и супесчаных грунтов от главных факторов - влажности и пористости. Как видно, из рис. 70, при равных влажности и пористости теплопроводность песков, выше, чем супеси. Чем больше пористость материалов равной влажности или чем выше влажность при равной пористости, тем значительнее разница в их теплопроводности. Особенно сильно сказывается на теплопроводности грунтов изменение влажности при небольших ее значениях. В природных условиях пористость грунтов находится в сравнительно узком диапазоне. Влажность же, особенно в самом верхнем слое грунта, меняется значительно, и это является основным фактором, изменения теплопроводности грунтов по. трассе. Наибольшая возможная теплопроводность грунтов имеет место при влагоемкости, близкой к полной.

Под промерзанием грунта принято понимать переход его в уплотненное, как бы сцементированное состояние вследствие замерзания находящейся в порах грунта воды. Глубиной промерзания грунта обычно считают глубину залегания нижнего горизонта смерзшегося грунта.

Общее влияние ряда условий - внешних температур состояния поверхности грунта, изменения состава грунтов по глубине, переменной влажности последних и пр. - создает крайне сложные зависимости от этих условий глубины промерзания и распределения температур в толще естественного грунта. Особенно большое значение в промерзании грунта имеет его влажность. Увлажнение грунта, с одной стороны, увеличивает его коэффициент теплопроводности, т. е. как бы способствует большему проникновению отрицательных внешних температур, а с другой, - препятствует этому проникновению вследствие выделения скрытой теплоты льдообразования (около 80 ккал на 1 л воды). Для промерзания 1 мг влажного грунта требуется в среднем от 20 000 до 50 000 ккал холода. Увлажненность грунта чрезвычайно тормозит процесс сезонного промерзания и оттаивания грунта. При одинаковых условиях естественного увлажнения влажность дренируемых песчаных, а особенно каменных пород, меньше, чем глинистых. Влияние грунтовой влаги в глинистых грунтах, тормозящее промерзание, сказывается сильнее, чем в песчаных, отчасти поэтому песчаные грунты промерзают на более значительную глубину, чем глинистые.