МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТАИВАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА ПОД ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫМИ СЛОЯМИ

• Main Authors: ХАБИБУЛЛИН И.Л., ЗАКИРОВА Г.А.
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Башкирский государственный университет 2014
• Subjects: ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА; МЕРЗЛЫЙ ГРУНТ; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ; ПРОТАИВАНИЕ; ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ; ИНТЕГРАЛ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА; ЗАДАЧА СТЕФАНА; ФРОНТ ПРОТАИВАНИЯ; Ice; permafrost; вечная мерзлота
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protaivaniya-merzlogo-grunta-pod-teploizolyatsionnymi-sloyami; http://cyberleninka.ru/article_covers/15958230.png

Рассматривается моделирование процесса протаивания мерзлого грунта, находящегося под теплоизоляционными слоями. Реализация предложенной модели позволяет найти глубину протаивания мерзлого грунта за теплый период года. Эта величина определяется в зависимости от вида, свойств и толщины теплоизоляционных слоев, льдистости грунтов, температур дневной поверхности и многолетнемерзлых пород. Данная задача возникает при реализации системы геокриологического прогноза в криолитозоне. Такой прогноз необходим при проведении мероприятий инженерно-геологического мониторинга на этапах строительства и эксплуатации различных объектов в условиях вечной мерзлоты. Протаивание мерзлого грунта рассматривается в рамках модели задачи Стефана. При этом распределение температуры в грунте и закон движения фронта протаивания определяется по методике Л. С. Лейбензона. Для нахождения закона движения фронта протаивания получено нелинейное дифференциальное уравнение первого порядка, построено аналитическое решение этого уравнения. При проведении расчетов по этому уравнению важным параметром является время начала протаивания мерзлого грунта. Значения этого времени с учетом наличия теплоизоляционных слоев определяется методом интегрального теплового баланса. We consider the modeling of the thawing of frozen soil, located under the insulation layers. Implementation of the proposed model allows you to find the depth of thawing of frozen soil during the warm period of the year.This value is determined depending on the type, thickness and insulating properties of the layers, the ice content of soil and the surface temperature of permafrost.This problem arises in the implementation of the system geocryological forecast in permafrost. This forecast is required for events geotechnical monitoring during construction and operation of a variety of objects in the permafrost. Thawing of frozen soil is considered in the framework of the Stefan problem. In this case, the temperature distribution in the soil and the law of motion of the front is determined by the method of thawing L. S. Leibenson. To find the law of motion of the front thawing obtained the nonlinear first order differential equation, analytical solution of this equation. When calculated from this equation is an important parameter start time of thawing frozen ground. The value of this time based on the availability of heat-insulating layers is determined by the integral heat balance.