В июне 2021 года президент России Владимир Путин поднял важный вопрос:
- В ходе ответов на вопросы с «Горячей линии» он заявил: «В России глобальное потепление происходит быстрее. Проблема в том, что около 70% нашей территории находится в северных широтах и вечной мерзлоте. Это земля, которая промерзла на десятки и сотни метров в глубину. В некоторых местах — на километр и больше. Все это происходит там, где есть дома, инфраструктура. Если будет оттаивание земли, это приведет к серьезным социальным и экономическим последствиям».
- Дополнительно на Петербургском международном экономическом форуме президент отметил: «Мы ощущаем риски и угрозы в этой сфере, ведь в арктической части страны есть города, построенные на вечной мерзлоте»
Разберемся о чем речь и почему важно начать более серьезно относиться к теме изысканий на таких площадках.
Начнем с основных понятий
В этом нам помогут:
- М.И. Сумгин — известный российский мерзлотовед, советский учёный-геокриолог.
- Н.И. Толстихин — советский учёный-геолог, гидрогеолог
- Н.А. Цытович — советский учёный и педагог в области механики грунтов, геомеханики и инженерной геологии
Труды этих великих умов помогли составить более конкретное представление, поэтому их работы будем дальше использовать.
Мерзлыми породами, грунтами, почвами называются такие породы, грунты, почвы, температура которых ниже -0 °С или равна 0, в которых хотя бы часть воды перешла в кристаллическое состояние.
По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять понятие «мерзлые породы» на три видовых понятий:
1) кратковременномерзлые породы (часы,сутки);
2) сезонномерзлые породы (месяцы);
3) многолетнемерзлые (годы, сотни и тысячи лет)
Глубина промерзания пород зависит от целого комплекса условий, и в том числе от длительности охлаждения. Поэтому мощность кратковременномерзлых пород достигает нескольких сантиметров, а максимальная мощность многолетнемерзлых выражается сотнями метров.
Приведем пример. В 2020 году провели изыскания на площадке в летний период, где температура воздуха на поверхности была +10 °С ,а температура грунта менялась от -0,2 °С до -5 °С. Бурение выполняли до 15 метров глубиной.
Выбуривать грунт из глубины в мёрзлом состоянии, держать его в руках и видеть, как переливаются на ярком солнце шлиры льда, — это удивительно! Но долго любоваться не приходится, так как на улице на поверхности положительная температура воздуха, и грунт с его отрицательной температурой начинает быстро оттаивать. Поэтому мы максимально быстро помещаем его в специальный мобильный холодильник, в котором созданы необходимые условия для его сохранения.
В целом для нашей команды замер температуры грунта — это особый рабочий процесс, потому что воспринимаем его с научным интересом. Выполняем такие работы в заранее подготовленных и «выстоянных» скважинах глубиной 15-25 метров. Делаем это комплексом для измерений температуры грунтов СТКц-1/50. Согласно ГОСТ 25358-2012 «Грунты. Методы полевого определения температуры».
Наша практика показывает: грунты с температурой всего лишь -0,1-0,2 °С, могут быстро переключатся на плюсовой режим и происходит ощущение будто ходишь по лезвию ножа, думая что вот-вот оттаят. В масштабах строительства в стране это может привести к фатальным последствиям, если заранее не получить данные об изменении температуры и не предпринять соответствующие меры, как и говорил президент в своих выступлениях.
Считаем очень важным и необходимым заниматься мониторингом температуры мерзлых грунтов, чтобы понять, в какой момент она начала меняться и как это происходило с годами. Этих перемен не избежать: подействуют снеговой режим, микрорельеф, характер растительности, антропогенные, экологические и другие факторы.
Проблема в том, что со стороны Заказчика, проектировщика, любого специалиста заказывающий изыскания на мерзлоте, этот вид работ воспринимается достаточно беспечно, потому что есть мнение: раз отрицательная температура мерзлого грунта на момент изысканий сохраняется, то она сохранится и в дальнейшем.
Может показаться, что нет повода бить тревогу. Но вы только почитайте перечень деформаций зданий приведенных в различных источниках:
- сквозные трещины в стене;
- смещение плит перекрытий, нарушение кирпичной кладки;
- перекос окон и дверей;
- крен здания;
- частичное разрушение стен;
- выпучивание в центре здания;
- отклонение свай от оси и тд и тп…
Когда определяется глубина заложения фундамента, проектировщики и строители могут заранее предусмотреть перераспределение напряжения в грунтах, предусмотреть 1 или 2 принцип строительства и обезопасить основание. Главное не экономить на изысканиях.
Наша команда проводит все необходимые виды изыскательских работ, а также установку термометрических скважин по территории Западной и Восточной Сибири: помогает отследить изменения температуры мерзлых грунтов и в каждом из геологических отчетов предоставляет рекомендации, как их учитывать при строительстве объектов любого масштаба.