Выпучивание (вымораживание) твердых тел из рыхлых отложений
Пучение - процесс, связанный с образованием льда при замерзании содержащейся в породе воды, мигрирующей к фронту промерзания.
Определяется: составом пород и гидрогеологическими условиями.
Результат пучения: образование каменных полей, выпучивание и последующее обрушение свай, опор линий электропередачи.
В природных условиях происходит выпучивание (вымораживание камней) в сезонно-талом и сезонно мерзлом слое. Механизм выпучивания связан с тем, что фронт промерзания в породах с включением глыб, валунов и.т.д., неровный. За счет большей теплопроводности и малых потерь тепла на фазовые превращения воды нулевая изотерма под включениями скальных пород опускается быстрее. Под камнями создаются участки с повышенным отводом тепла и интенсивным сегрегационным льдовыделением.
Многолетний процесс выпучивания каменного материала, заключенного в элювиальных и элювиально делювиальных отложениях с дисперсным заполнителем, приводит к его концентрации на поверхности.
Механизм выпучения сваи:
1.Смерзание сваи с грунтом; увеличение объема грунта за счет промерзания; грунт тащит за собой сваю кверху, так как силы, возникающие при замерзании воды больше, чем силы трения грунта и сваи и вес сваи.
2. Под сваей образуется полость, которая заполняется водой или разжиженным грунтом.
3. При оттаивании свая частично оседает, но часть образовавшейся полости заполняется грунтом, так как сваю удерживает трение сваи о грунт.
Бугры пучения -процессы повышенного льдообразования в локальных участках на небольших глубинах от поверхности за счет миграции воды при промерзании к фронту промерзания. Особенно часто бугры пучения возникают под торфом, так как торфяники сильно обводнены. Бугры пучения достигают высоты 1,5-2 м.
Механизм образования бугров пучения:
1. Торф на суглинках. Торф – водонасыщенный, промерзает быстрее, чем суглинок.
2. Температура торфа много меньше 0° С, температура суглинков ~ 0° С. Происходит миграция воды к фронту промерзания. Образуется ледяная прослойка.
3. Ледяная прослойка приподнимает торф, результат – бугор пучения.
Наледи - излияния вод на поверхность с образованием ледяных полей.
Причины образования
- Повышение гидродинамического напора в результате сезонного (зимнего) промерзания трактов, по которым движутся подземные или речные воды;
Полигонально-жильные структуры.Специфический тип морфологии рельефа, присущий зоне распространения многолетнемерзлых пород.
Механизм – морозобойное растрескивание. Морозная усадка. Образование трещин усадки. Первичные структуры; Вторичные структуры. Повторно-жильные льды.