Наумов Михаил Александрович — преподаватель кафедры инженерной геологии гидрогеологического факультета
23, ул. Миклухо-Маклая, г. Москва 117997
тел.: +7 (916)-938-39-54
Mikhail A. Naumov — lecturer Department of Engineering Geology, Faculty of Hydrogeology
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
tel.: +7 (916)-938-39-54
Фоменко Игорь Константинович — доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры инженерной геологии гидрогеологического факультета
23, ул. Миклухо-Маклая, г. Москва 117997
тел.: +7 (916) 922-45-39
Igor K. Fomenko — Dr. Sci. (Geol.-Mineral.), Professor, Department of Engineering Geology, Faculty of Hydrogeology
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
tel.: +7 (916) 922-45-39
Волошин Валерий Романович — преподаватель кафедры гидрогеологии имени В.М. Швеца гидрогеологического факультета
23, ул. Миклухо-Маклая, г. Москва 117997
тел.: +7 (925)-608-90-84
Valeriy R. Voloshin — lecturer, Department of Hydrogeology named V.M. Shvets, Faculty of Hydrogeology
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
tel.: +7 (925)-608-90-84
Гречищева Эрика Станиславовна — заведующая Сектором лабораторных исследований Центра геокриологических и геотехнических исследований
6, ул. 2-я Институтская, Москва 109428
тел.: +7 (925)-603-34-53
Erika S. Grechishcheva — Head of Department for frozen soil testing, Research Institute of Bases and Underground Structures (NIIOSP) named after N.M. Gersevanov
6, Vtoraya Institutskaya str., Moscow 109428
tel.: +7 (925)-603-34-53
Горобцов Денис Николаевич — кандидат геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой инженерной геологии гидрогеологического факультета
23, ул. Миклухо-Маклая, г. Москва 117997
тел.: +7 (925) 664-59-28
Denis N. Gorobtsov — Cand. Sci. (Geol.-Mineral.), Head of the Department of Engineering Geology, Faculty of Hydrogeology
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
tel.: +7 (925) 664-59-28
Введение. В связи с возрастающей актуальностью решения инженерно-геокриологических задач численными или аналитическими методами в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов все чаще возникают вопросы в определении входящих параметров. В современной практике допускается возможность определения теплофизических свойств грунтов не только лабораторным способом. Поиск универсальных зависимостей, наиболее точно описывающих теплофизические свойства мерзлых грунтов, становится важной задачей современных исследований. Данная работа посвящена рассмотрению моделей оценки теплопроводности грунтов, которые позволяют учесть физические свойства, минеральный состав и содержание незамерзшей воды дисперсных грунтов. Эти методики получили широкое распространение прежде всего в зарубежной практике и в современных программах моделирования теплофизических задач.
Цель. Рассмотрение методики использования моделей теплопроводности, учитывающих физические свойства, минералогический состав и содержание незамерзшей воды мерзлых дисперсных грунтов для оценки их эффективности.
Материалы и методы. Проанализированы две модели оценки теплопроводности дисперсных мерзлых грунтов. Выполнен статистический анализ их эффективности на основе выборки из двадцати экспериментально определенных значений теплопроводности песчаных и глинистых незасоленных, незаторфованных мерзлых грунтов.
Результаты. Эффективность использования моделей теплопроводности находится на удовлетворительном уровне. Ожидаемые значения теплопроводности в мерзлом состоянии предсказываются с большей точностью по сравнению с принятым в отечественной практике методом. Определены наиболее предпочтительные методы учета теплопроводности частиц.
Заключение. Использование в приведенных моделях комплекса физических свойств, минерального состава, содержания незамерзшей воды имеет явные преимущества. Необходимо дальнейшее изучение данного вопроса, расширяющее количество сравниваемых моделей и выборку грунтов. Показана важность учета минералогического состава при оценке теплопроводности дисперсных мерзлых грунтов.
Background. The growing relevance of using numerical or analytical methods for solving engineering and geocryological problems in the permafrost zone is increasingly raising questions about determining input parameters. In the present-day practice, thermal properties of soils can be determined using numerical methods in addition to laboratory tests. The search for universal dependencies that most accurately describe the thermophysical properties of frozen soils is becoming an important task of modern research. This study considers models for assessing thermal conductivity of soils, taking into account the physical properties, mineral composition and water content of dispersed soils. These models have become widely used, primarily in foreign practice and contemporary software for thermophysical simulation.
Aim. To consider a method for using thermal conductivity models taking into account the physical properties, mineralogical composition and water content of frozen dispersed soils with the purpose of assessing their effectiveness.
Materials and methods. Two models for assessing the thermal conductivity of dispersed frozen soils are analyzed. A statistical analysis of their effectiveness is performed based on a sample of twenty experimentally determined thermal conductivity values of sandy and clayey non-saline, non-peaty frozen soils.
Results. The efficiency of using thermal conductivity models is at a satisfactory level. The expected values of thermal conductivity in a frozen state are predicted with greater accuracy compared to the method adopted in domestic practice. The most preferred methods considering the thermal conductivity of particles are determined.
Conclusion. A combination of physical properties, mineralogical composition, and unfrozen water content in the given models has clear advantages. A further study of this issue is necessary to expand the number of compared models and soil sample. The importance of considering the mineralogical composition in the assessment of thermal conductivity for dispersed frozen soils is demonstrated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.