Влияние засоленности на акустические и электрические свойства мерзлых грунтов
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-99-106
Аннотация
Приводятся результаты определения акустических и электрических свойств мерзлых засоленных грунтов (песка и суглинка) с массивной криогенной текстурой при разных значениях влажности (по три значения для каждого грунта), засоленности (7 значений для суглинка и 5 для песка) и температуры (–2, –4, –6 ᵒС). Получены данные о высокой корреляции между удельным электрическим сопротивлением и концентрацией порового раствора, а также отношения концентрации солей в поровом растворе и температуры со скоростью продольных волн. Значения удельного электрического сопротивления могут уменьшаться в 2–22 раза при переходе от слабозасоленного состояния к сильнозасоленному, а для скорости продольных волн это отличие не превышает 2 раза. Поэтому именно электрические свойства наиболее подходят для ранжирования грунтов по степени засоленности.
Об авторах
А. В. Кошурников
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
геологический факультет, кафедра геокриологии; вед. науч. с., заместитель заведующего кафедрой геокриологии, канд. геол.-минер. н.
119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1
П. И. Котов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
геологический факультет, кафедра геокриологии; ст. науч. с., канд. геол.-минер. н.
119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1
И. А. Агапкин
Институт геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН
Россия
Россия
мл. науч. с.
119334, Москва, ул. Косыгина, д. 19
Список литературы
1. Аксенов В.И. Засоленные мерзлые грунты Арктического побережья как основание сооружений. М.: Все в мире строительства, 2008. 361 с.
2. Брушков А.В. Засоленные мерзлые породы Арктического побережья, их происхождения и свойства. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 330 с.
3. Воронков О.К. Инженерная сейсмика в криолитозоне // Изучение строения и свойств мерзлых и талых горных пород и массивов. СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2009. 401 с.
4. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. М.: Стандартинформ, 2013. 42 с.
5. Грунтоведение / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Наука, 2005. 1023 с.
6. Зыков Ю.Д., Червинская О.П. Акустические свойства льдистых грунтов и льда. М.: Наука, 1989. 129 с.
7. Зыков Ю.Д. Геофизические методы исследования криолитозоны. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 272 с.
8. Зыков Ю.Д. Рекомендации по определению физико-механических свойств мерзлых дисперсных грунтов геофизическими методами. М.: Стройиздат, 1989. 36 c.
9. Зыков Ю.Д. Определение физико-механических свойств мерзлых песчано- глинистых грунтов комплексом геофизических методов: Автореф. докт. дисс. М., 1992.
10. Ошкин А.Н. Многоволновая сейсморазведка. Ультрозвуковые исследования в лаборатории. М., 2008. 33 c.
11. Рекомендации по определению физико-механических свойств мерзлых дисперсных грунтов геофизическими методами. М.: Стройиздат, 1989. 32 с.
12. Скворцов А.Г., Садуртдинов М.Р., Царев А.М. Сейсмические критерии идентификации мерзлого состояния горных пород // Криосфера Земли. 2014. Т. 18, № 2. С. 83–90.
13. СП 25 13330. 2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М.: ФЦС, 2012. 52 с.
14. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. Пущино, 2005. 607 с.
15. Carcione J.M., Seriani G. Seismic and ultrasonic velocities in permafrost // Geophys. Prosp. 1998. Vol. 46. P. 441–454.
16. Dou S., Nakagawa S., Dreger D., Ajo-Franklin J.B. An effective-medium model for P-wave velocities of saturated, unconsolidated saline permafrost // Geophysics. 2017. Vol. 82, N 3. P. EN33–EN50.
17. Fortier R., Allard M., Seguin M.K. Effect of physical properties of frozen ground on electrical resistivity logging // Cold Reg. Sci. Technol. 1994. Vol. 22, N 4. P. 361–384.
18. Hauck C., Böttcher M., Maurer H. A new model for estimating subsurface ice content based on combined electrical and seismic data sets // Cryosphere. 2011. Vol. 5. P. 453–468.
19. Hivon E.G., Sego D.C. Distribution of saline permafrost in the Northwest Territories, Canada // Canad. Geotechn. J. 1993. Vol. 30. P. 506–514.
20. Hivon E.G., Sego D.C. Strength of frozen saline soils // Canad. Geotechn. J. 1995. Vol. 32, N 2. Р. 336–354.
21. Ingeman-Nielsen T., Foged N.N., Jørgensen A.S. Geophysical investigation of saline permafrost at Ilulissat, Greenland // Proceed. of the 9th Intern. Conf. on Permafrost, Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks, 2008. P. 773–778.
22. Kneisel C., Hauck C., Fortier R., Moorman B. Advances in geophysical methods for permafrost investigations // Permafrost and Periglacial Processes. 2008. Vol. 19. P. 157–178.
23. Shakhova N., Semiletov I., Gustafsson O. et al. Current rates and mechanisms of subsea permafrost degradation in the East Siberian Arctic Shelf // Nat. Commun. 2017. Vol. 8.
24. Shan W., Liu Y., Hu Z.G., Xiao J.T. A model for the electrical resistivity of frozen soils and an experimental verification of the model // Cold Reg. Sci. Technol. 2015. Vol. 119. P. 75–83.
25. Wu Y., Nakagawa S., Kneafsey T.J. et al. Electrical and seismic response of saline permafrost soil during freeze–thaw transition // Appl. Geophys. 2017. Vol. 146. P. 16–26.
Рецензия
Для цитирования:
Кошурников А.В., Котов П.И., Агапкин И.А. Влияние засоленности на акустические и электрические свойства мерзлых грунтов. ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯ. 2019;(6):99-106. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-99-106
For citation:
Koshurnikov A.V., Kotov P.I., Agapkin I.A. The influence of salinity on acoustic and electrical properties of frozen soils. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(6):99-106. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-99-106
Просмотров:
333
Послать статью по эл. почте 
