Рассмотрены природные воздействия с различной энергетикой на земную поверхность, определяющие свойства грунтов осваиваемой территории и ключевые подходы к районированию ее пригодности для строительства проектируемых объектов. Показано, что главные природные факторы - температурный, климатический и тектонический - в разных сочетаниях формируют различные инженерно-геологические условия. Учитывая диапазоны характерных значений природных факторов, проанализированы возможные факторные сочетания, формирующие все типы литогенных и криолитогенных формаций и отражающие генетическое разнообразие различных инженерно-геологических условий.

Интенсификация промышленного освоения месторождений полезных ископаемых - одна из основных причин загрязнения окружающей среды. Продвижение промышленного производства в северные регионы страны поставило новые задачи, связанные с проблемой захоронения дренажных рассолов в многолетнемерзлые породы криолитозоны. В попытках решения этой проблемы возникла необходимость в изучении процесса взаимодействия рассолов и мерзлых пород. В работе представлены результаты математического моделирования инфильтрации высокоминерализованного раствора, аналогом которого являются дренажные рассолы, в мерзлый массив горной породы. Разработанная математическая модель инфильтрации высокоминерализованного раствора позволяет учитывать его поступление как за счет вымывания солей с территории рудного склада (I), так и из естественного пруда-отстойника (II), расположенного на удалении от бровки уступа карьера. При расчетах учитываются условия термодинамического равновесия льда с высокоминерализованным раствором, которые обеспечивают его плавление и соответствующее разбавление раствора. А также изменения фазового объема рассматриваемой системы высокоминерализованный раствор - поровый лед (появление воздушной депрессии), вызванной плавлением льда. Использованы модели фильтрации в средах с переменной пористостью. Модель позволяет рассчитывать зоны удаления порового льда в горном массиве в соответствии с траекториями течения рассола в породе.

В пособии приведены общие сведения о траншейном способе разведки многолетнемерзлых россыпных месторождений и понятия об естественной оттайке мерзлых пород путем послойного снятия талого слоя с помощью бульдозера. Даны инженерные методы расчета суточной глубины протаивания и фактические данные суточного протаивания по летним месяцам в зависимости от категории покрывающих пород, а также расчетные формулы определения производительности бульдозера, установлены оптимальные расстояния, при которых отвал бульдозера полностью заполняется талым слоем в зависимости от толщины талого слоя

Исследовано влияние прочности вечномерзлых грунтов на нижний предел несущей способности оснований зданий и сооружений. Выведена функция для наибольшей предельной нагрузки на основание из всех минимально допустимых нагрузок, которая гарантирует максимальную надежность сооружения. Обоснован алгоритм расчета прочностных характеристик грунтов по данным о несущей способности основания

Свойства мерзлых грунтов определяются многими факторами и существенно зависят от температуры, влажности, гранулометрического состава, насыпного веса и т.д. Для выяснения характера деформирования и разрушения образцов мерзлых грунтов, отобранных с берегов техногенного озера, образованного на дне отработанного карьера "Интернациональный", были проведены исследования их основных физико-механических свойств и испытания на одноосное сжатие искусственно изготовленных образцов кубической формы с ребром 100 мм. Проведенные испытания показали, что в исследуемом грунте отсутствуют легкорастворимые соли, но в незначительном количестве присутствуют среднерастворимые (загипсованность 1,12 %). Ввиду незначительного содержания солей замораживание образцов происходит при минимальной отрицательной температуре. Прочность мерзлых образцов значительно увеличивается с понижением температуры, однако при нижнем и верхнем пределе пластичности практически не отличается. Получены линейные зависимости прочности мерзлых грунтов, отобранных со дна карьера ҺИнтернациональныйһ, от температуры при различной влажности. В мерзлом состоянии при температуре -3 °C и влажности 16 % средняя прочность искусственно изготовленных образцов составляет 2,34 МПа, а при влажности 26 % - 2,93 МПа. С дальнейшим понижением температуры до -5 °C средняя прочность образцов породы возрастает до 4 МПа, а при температуре -10 °C средняя прочность образцов породы достигает 7 МПа. Определено, что при температуре ниже -7 °C исследуемые грунты переходят в разряд скальных грунтов малой прочности.