В статье автор исследует особенности криогенного строения грунтов, которые являются основанием для строительства с использованием свайного типа фундамента. Изучение данных параметров способствует лучшему пониманию распространения льда в многолетнемерзлых породах. В данной статье будет рассмотрено криогенное строение грунтов по результатам проведения инженерно-геологических изысканий на территории Восточно-Мессояхского нефтегазоконденсатного месторождения.

Ключевые слова: грунт, многолетнемерзлые грунты, опасные криогенные процессы, инженерная геология, криотекстуры.

Участок исследования приурочен к Мессояхской низменности на Гыданском полуострове Ямало-Ненецкого автономного округа (рис.1). Мессояхская низменность ориентирована параллельно Гыданской гряде с северо-востока на юго-запад и открывается в сторону Тазовской губы и устья реки Таз. В рельефе преобладают отметки 65–72 м, свойственные восточной части низменности.

Согласно схеме инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской плиты территория изысканий относится к Гыданской области развития приподнятых, в разной степени расчлененных аккумулятивных равнин, сложенных средне- и верхнечетвертичными отложениями [1].

Рис. 1. Физико-географическое положение [2]

По характеру рельефа Гыданская область, которая в неотектоническом плане охватывает крайние северо-восточные районы Ямало-Ненецкой крупной моноклинали и северные районы Северо-Енисейской крупной структурной ступени, в целом представляет собой пологоволнистую аккумулятивную равнину, местами довольно сильно расчленённую эрозионными долинами и изобилующую озерами и болотами.

В геоморфологическом отношении изыскиваемый участок характеризуется эрозионно-аккумулятивным типом строения и относится к третьей морской террасе (равнине). Эрозионно-аккумулятивный рельеф представлен преимущественно речными долинами.

В геологическом строении района изысканий принимают участие грунты аллювиально-морского происхождения (amQ _III ). Всего на исследуемой территории было выделено 15 инженерно-геологических элементов (ИГЭ) (табл. 1).

Рис. 2. Типовой разрез ВМЛУ

Данная территория характеризуется сплошным распространением многолетнемерзлых грунтов (более 95 %). Сплошность распространения вечной мерзлоты нарушается небольшим количеством сквозных и несквозных таликов. Локализуются они под руслами рек и крупных озер. Талики формируются за счет отепляющего воздействия поверхностных вод [3].

Температурный режим многолетнемерзлых пород корректируется рядом региональных факторов. Главную роль занимает рельеф (мезо- и макроформы), литологическому и минеральному составу приповерхностных грунтов, особенности накопления снежного покрова.

Выделенные инженерно-геологические элементы указаны в таблице 1.

Таблица 1

Выделенные инженерно-геологические элементы

Криогенное строение и льдистость многолетнемерзлых грунтов в свою очередь зависит от их литологического состава, исходной влажности перед промерзанием и самими условиями промерзания. На территории участка распространены преимущественно эпигенетически сформировавшиеся грунты. Это определяется благодаря закономерному уменьшению льдистости и количеству ледяных включений с глубиной.

Каждому типу отложений характерна определенная закономерность образования криотекстур и распределение ледяных включений, величина суммарной влажности и льдистости за счет видимых включений льда.

В пределах исследуемого участка отложения классифицируются как нельдистые, слабольдистые, льдистые, сильнольдистые (по ГОСТ 25100–2020). Пески имеют массивную криотекстуру, суглинки и супеси слоистую. Грунты находятся в твердомерзлом состоянии.

Показатели физических свойств грунтов указаны в таблице 2.

Таблица 2

Показатели физических свойств грунтов

По данным результатов лабораторных исследований, грунты всех стратиграфо-генетических комплексов являются незасоленными.

Льдистость верхних горизонтов эпигенетически промерзших осадков достигает 40–50 % и быстро убывает с глубиной. Содержание льда в породе может резко возрастать за счет крупных скоплений пластовых залежей льда. Пласты льда залегают на глубинах от 4–10 м и совершенно не проявляются на поверхности, что делает их весьма опасными для строительства. Мощность их достигает 5 м, а видимая её протяженность достигает 20–30 м. Нередко в отложениях вскрываются пласты, состоящие из тонких (3–10 см) слоев льда, разделенных тонкими (2–5 см) слоями льдистого суглинка.

Литература:

1. Геокриологическое районирование Западно-Сибирской плиты / В. Т. Трофимов, Ю. Б. Баду, Ю. К. Васильчук, П. И. Кашперюк, В. Г. Фирсов. — М.: Наука, 1987. — 219 с.
2. Галеева Э. И. Магистерская диссертация: «Геокриологическое районирование Восточно-Мессояхского нефтегазоконденсатного месторождения. Томск — 2019.
3. Строкова Л. А. Районирование инженерно-геокриологических условий трассы трубопровода на Восточно-Мессояхском нефтегазоконденсатном месторождении / Л. А. Строкова, Э. И. Галеева, А. В. Леонова // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2020. — Т. 331, № 10. — [С. 14–22].