Влияние концентрации растворенной соли на миграцию влаги в искусственно замораживаемых грунтах
М.А. Семин1, Л.Ю. Левин1, С.А. Бублик1, Г.П. Бровка2
1Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия seminma@inbox.ru 2Институт природопользования НАН Беларуси, Минск, Республика Беларусь
Ключевые слова: Искусственное замораживание, морозное пучение, засоленный грунт, лабораторный эксперимент, криогенная миграция
Страницы: 111-122
Аннотация
Исследовано влияние содержания поваренной соли в поровом пространстве замораживаемых грунтов на процессы миграции влаги. Проанализированы три типа грунта (глина, мел, глинистый песок), характерные для интервалов замораживания при строительстве стволов калийных рудников. Установлено, что увеличение концентрации соли снижает интенсивность морозного пучения, за исключением области малых концентраций (до 0.0035 кг соли на 1 кг сухого минерала). Общая масса транспортируемой к фронту промерзания соли увеличивается с ростом ее начальной концентрации по нелинейному закону. Проведена теоретическая интерпретация полученных результатов на основе анализа уравнения Дарси, описывающего скорость миграции влаги, и уравнения конвективно-диффузионного переноса растворенной соли. Показано, что ключевой параметр, определяющий немонотонный характер миграции влаги к фронту промерзания, - относительная гидравлическая проницаемость грунта, сложным образом зависящая от концентрации растворенной соли.
DOI: 10.15372/FTPRPI20250211 |