Ученые выяснили, как засоление влияет на морозное пучение грунтов

Исследователи Пермского Политеха, Горного института УрО РАН и Института природопользования НАН Беларуси изучили влияние соли на миграцию влаги в промерзающих грунтах. Работа посвящена морозному пучению — процессу, который приводит к деформации фундаментов, дорог, трубопроводов и подземных сооружений, передает EnergyLand.info.

В ходе исследования ученые впервые экспериментально показали механизм, через который засоление влияет на движение воды в мерзлых грунтах. Выяснилось, что при низкой концентрации соли пучение может усиливаться на 17–40%, тогда как при более высоком содержании соли миграция влаги, наоборот, замедляется.

Для испытаний использовали глину, мел и суглинок — распространенные типы грунтов в районах многолетней мерзлоты и добычи калийных солей. В образцы добавляли поваренную соль в разных концентрациях, после чего воспроизводили процесс промерзания при контролируемом температурном градиенте.

По данным авторов исследования, ключевую роль играет изменение гидравлической проницаемости грунта. При небольшой засоленности увеличивается объем незамерзшей влаги, что облегчает ее перемещение к фронту промерзания и усиливает образование ледяных прослоек. При высокой концентрации соли фильтрационные свойства грунта ухудшаются, и поток воды ослабевает.

Полученные зависимости планируют использовать для уточнения инженерных расчетов при строительстве в условиях мерзлоты и в проектах с искусственным замораживанием грунтов. В частности, речь идет о проходке шахтных стволов на калийных месторождениях, где стабильность ледопородного ограждения напрямую связана с поведением засоленных пород.

Авторы отмечают, что результаты также могут применяться при проектировании фундаментов, дорожной инфраструктуры и инженерных сетей в северных регионах.