ЯКУТСКАЯ МЕРЗЛОТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ
МЕРЗЛОТНАЯ СТАНЦИЯ



Якутская научно-исследовательская мерзлотная станция Института мерзлотоведения им.В.А.Обручева АН СССР (1941-1956 гг.)

Якутская научно-исследовательская мерзлотная станция Института мерзлотоведения
им.В.А.Обручева АН СССР (1941-1956 гг.)

В конце 20-х - начале 30-х годов на территории Якутской Республики началось активное освоение природных ресурсов, строительство промышленных предприятий, дорог и других сооружений. В г.Якутске в 1935 году впервые в мире построено промышленное здание с проветриваемым подпольем (Якутская центральная электростанция). Обоснование принципа строительства и расчет фундаментов этого здания был выполнен Н.А.Цытовичем, а строительством руководил известный инженер-мерзлотовед В.Ф.Жуков.

Хозяйственное освоение территорий началось не только в Якутии, но и в других регионах криолитозоны. Это потребовало организации и координации исследований строения и свойств вечномерзлых грунтов, методов строительства в этих специфических условиях.

Академиками В.И.Вернадским, В.А.Обручевым и профессором М.И.Сумгиным перед Академией наук СССР был поставлен вопрос о создании специального координационного центра. В ноябре 1930 года в системе Академии наук была создана Комиссия по изучению вечной мерзлоты, под председательством известного геолога, исследователя Сибири и вечной мерзлоты академика В.А.Обручева. Ученым секретарем ее был назначен М.И.Сумгин. В Комиссию вошли крупные ученые - представители различных наук о Земле и группа молодых специалистов, многие из которых впоследствии стали ведущими мерзлотоведами страны.

В 1936 году эта Комиссия была реорганизована в Комитет по изучению вечной мерзлоты (КОВМ), на который возлагалась координация научных исследований, проводимых на территории страны, и обобщение их результатов. Возникла необходимость создания научных стационаров. В августе 1938 года Академия наук СССР получает от Главсевморпути и передает КОВМу три мерзлотные станции: Игарскую, Якутскую и Анадырскую. В 1939 году эти станции вошли в состав созданного на базе КОВМа Института мерзлотоведения АН СССР , которому было присвоено имя его первого директора, академика В.А.Обручева.

Научный актив Комиссии по изучению вечной мерзлоты АН СССР (Москва, 1936)
Сидят слева направо: Н.И.Толстихин, профессор А.В.Ливеровский, профессор М.И.Сумгин, инженер П.Н.Каптеров. Крайний справа стоит основа-тель инженерного мерзлотоведения Н.А.Цытович.
Научный актив Комиссии по изучению вечной мерзлоты АН СССР (Москва, 1936) Сидят слева направо: Н.И.Толстихин, профессор А.В.Ливеровский, профессор М.И.Сумгин, инженер П.Н.Каптеров. Крайний справа стоит основатель инженерного мерзлотоведения Н.А.Цытович.

В Якутии первоначально исследования проводились экспедиционным путем под руководством И.М.Светозарова, Д.Д.Каргина, В.В.Маковского и других. В 1938 году организуется Якутская экспедиция СОПС АН СССР во главе с М.И.Сумгиным, которая провела комплексные геокриологические исследования, а также изучение гидрогеологических условий вблизи столицы Республики. В работе экспедиции участвовали Н.И.Толстихин, П.Ф.Швецов, Н.И.Салтыков, П.И.Мельников, А.И.Ефимов, И.Д.Белокрылов, В.Г.Зольников, В.М.Максимов, Н.А.Граве, П.А.Соловьев и другие.

В 1941 году эта экспедиция была реорганизована в Якутскую научно-исследовательскую мерзлотную станцию Института мерзлотоведения им. В.А.Об-ручева, которая являлась первым постоянным научным учреждением Академии наук СССР в ЯАССР. Начальником ЯНИМС был назначен П.И.Мельников. Он сформировал творческий коллектив из квалифицированных специалистов разного профиля, способных самостоятельно проводить исследования. Заместителем начальника станции в то время был С.В.Шимановский, а позже (с 1944 года) А.И.Ефимов.

С начала организации станции планомерные исследования проводились по двум направлениям: инженерному и региональному. Работы инженерного профиля проводились П.И.Мельниковым, С.В.Шимановским, Г.О.Лукиным, А.Е.Федосовым, региональные исследования - П.А.Соловьевым, А.А.Ананяном, В.А.Кудрявцевым, Н.А.Граве, А.И.Ефимовым, Н.Ф.Григорьевым. В последующие годы состав научных сотрудников пополнился молодыми специалистами. В инженерном направлении начал исследования И.Н.Вотяков, в региональном - Н.П.Анисимова, в теплофизическом - Н.С.Иванов и В.Т.Балобаев. Затем на станцию прибыли молодые кандидаты наук Н.А.Вельмина, В.В.Узембло и Е.М.Катасонов. Каждый из научных сотрудников тех времен характеризовался творческой самостоятельностью и целеустремленностью, был способен вести как сложные лабораторные эксперименты, так и экспедиционные работы, возглавляя группы и полевые отряды. Для Института мерзлотоведения им.В.А.Обручева Якутская мерзлотная станция была хорошей базой проведения совместных исследований как полевых, так и лабораторных. Живая деловая связь с ведущими сотрудниками Института способствовала расширению на ЯНИМС тематики работ и улучшению их качества. По результатам совместных исследований писались отчеты, публиковались статьи, монографии, разрабатывались методики, составлялись рекомендации и так далее.

Региональные исследования, которые велись под руководством Павла Ивановича Мельникова, охватывали обширную территорию Республики и включали изучение условий распространения и развития многолетнемерзлых пород, подземных вод, гигантских наледей и "ископаемых" льдов.

Сотрудники Якутской НИМС в первые годы организации геокриологических исследований в Якутии<br>
Слева направо: В.А.Кудрявцев, Л.А.Кудрявцева, М.М.Колло,        Р. , Радионова, П.И.Мельников, Н.В.Вилль, Г.О.Лукин.
Сотрудники Якутской НИМС в первые годы организации геокриологических исследований в Якутии
Слева направо: В.А.Кудрявцев, Л.А.Кудрявцева, М.М.Колло, Р. , Радионова, П.И.Мельников, Н.В.Вилль, Г.О.Лукин.

Проводились они в содружестве с ведущими учеными Института мерзлотоведения им. В.А.Обручева, Московского Государственного университета им. М.В.Ломоносова, Всесоюзного геологического института, Ленинградского горного института и других.

С первых лет формирования мерзлотной станции одной из важных задач, поставленных перед ней руководством Республики, была проблема поиска источников водоснабжения для Якутска и наиболее густонаселенных районов Лено-Амгинского междуречья. Исследователями предшествующих лет И.М.Светозаровым (1934), а затем В.М.Максимовым и Н.И.Толстихиным (1939), обследовавшим воды деятельного слоя, подрусловых таликов и круглогодично действующих источников -поверхностных водопроявлений подмерзлотных вод, было сделано предположение о возможности получения пресных подземных вод из юрских отложений, залегающих под толщей вечной мерзлоты мощностью более 200 метров.

Первая разведочная скважина была пробурена в 1940 году Якутской поисковой конторой в местности Сергелях на территории современного ИМЗ СО РАН. В описании и опробовании скважины, вскрывшей пресную воду в интервале 312-379 и 425-453 м, участвовали сотрудники станции П.И.Мельников, А.И.Ефимов и П.А.Соловьев. В результате проведенных исследований был открыт Якутский артезианский бассейн, воды которого рекомендовались для питьевого водоснабжения Якутска, а затем и многих безводных районов Центральной Якутии.

Первая разведочная скважина на подмерзлотные воды в Якутии (местность Сергеллях, 1940)
Первая разведочная скважина на подмерзлотные воды в Якутии (местность Сергеллях, 1940)

В 1943-1944 годах на территории города была пробурена и опробована откачками эксплуатационная скважина, также вскрывшая подмерзлотный водоносный горизонт в юрских отложениях. Она была введена в эксплуатацию в 1947 году. Наблюдения за режимом уровня и химическим составом воды в этой скважине проводились систематически А.И.Ефимовым и Н.П.Анисимовой. Опыт эксплуатации этих гидрогеологических скважин обобщен в работе П.И.Мельникова и А.И.Ефимова (1953).

Поиски источников водоснабжения для населенных пунктов Центральной Якутии, удаленных от крупных рек, также проводились начиная с сороковых годов. С этой целью были проведены мерзлотные исследования в районе поселка Абалах, в результате которых установлено широкое распространение в толще суглинков пресных подземных льдов. В 1940 году Н.А.Граве выступил в печати с предположением о фирновом их происхождении. На основании анализа полученных материалов были заложены основы теории формирования аласного термокарстового рельефа и установлены закономерности формирования булгунняхов (Соловьев, 1952).

Проведенные в 1945 году А.И.Ефимовым, С.П.Качуриным и П.А.Соловьевым мерзлотно-гидрогеологические исследования при изучении перспектив водоснабжения пос.Чурапча также показали широкое распространение в толще четвертичных отложений залежей пресных подземных льдов, которые могли быть использованы лишь для временного водоснабжения этого поселка. Анализ же геологических условий района позволил высказать авторам предположение о возможном наличии здесь пресных подмерзлотных вод, которые позже - в 1952 году были вскрыты скважиной на глубине 290,7 м, но дебит ее оказался незначительным.

В 1947 году с этой же целью мерзлотные исследования проводились и на Лено-Вилюйском междуречье (Ефимов А.И., Григорьев Н.Ф., Качурин С.П., Соловьев П.А.).

В 1950 году по заданию Совета Министров ЯАССР была создана экспедиция в составе: А.И.Ефимова, Н.Ф.Григорьева, Р.И.Коркиной, П.А.Шумского, И.Н.Вотякова и Н.А.Вельминой с целью комплексного изучения мерзлых пород на Лено-Алданском междуречье и выяснению причин фильтрации в основании действующих плотин на малых притоках реки Лена.

Детальными исследованиями подземных льдов, проведенными П.А.Шумским в районе озера Абалах с использованием метода кристаллооптического анализа, было показано, что они имеют не фирновое происхождения (как считалось предыдущими исследователями), а повторно-жильное и залегают в толще мерзлых пород в виде пространственной решетки (1952). Полигонально-решетчатое их залегание было подтверждено Р.И.Коркиной, проводившей в 1950-1951 годах на Лено-Амгинском междуречье геофизические (электрометрические) исследования (1955). Позднее Б.Н.Достовалов дал физическое объяснение процесса образования морозобойных трещин и развития трещинных (повторно-жильных) льдов в рыхлых породах (1952).

В целях расширения работ по поиску источников пресных вод в 1949 году Н.П.Анисимовой был проведен сбор и анализ всех имевшихся в фондах Якутского геологического треста отчетных материалов по гидрогеологии Центральной Якутии. Были сделаны предварительные обобщения о распространении пресных подземных вод, доложенные в 1949 году на конференции Якутской научно-исследовательской базы АН СССР. Для изучения особенностей формирования химического состава поверхностных и подземных вод в условиях взаимодействия их с мерзлыми породами в 1948-1950 годах были начаты экспедиционные исследования в долине р.Лены и на Лено-Амгинском междуречье.

В 1950-1952 годах Среднеленская экспедиция ЯНИМС (П.И.Мельников, Н.П.Анисимова, П.А.Соловьев, Е.К.Вилль, И.Н.Вотяков) в долинах р.Лены и ее притоков от поселка Ленск до города Якутска провела исследования химического состава поверхностных вод и круглогодично действующих источников пресных и соленых подмерзлотных вод. В процессе этих работ замерялась температура пород в скважинах ручного бурения, а также в глубоких, пробуренных партиями Якутского Геологического треста; исследовались физико-механические свойства пород. Были получены первые сведения о радиоактивности постояннодействующих источников подмерзлотных вод, содержании в них фтора, о влиянии на их температуру и химический состав мерзлых пород. Позже на основании анализа материалов этих исследований Н.П.Анисимовой написана монография (1959).

При решении вопросов водоснабжения населенных пунктов Республики постоянный интерес у исследователей вызывали круглогодично действующие источники пресных подземных вод, находящиеся на правобережье реки Лена в окрестностях города Якутска и известные под названиями Суллар, Мустах-Тарын, Улахан-Тарын, Булус. В 1939 году эти источники посетили Н.И.Толстихин и В.М.Максимов, давшие подробное описание условий их выхода на поверхность и исследовавших их химический состав. Ими было высказано предположение о разгрузке через эти источники на поверхность подмерзлотных вод. Сотрудниками мерзлотной станции проводились рекогносцировочные исследования источника Улахан-Тарын: в 1940 году - А.И.Ефимовым, в 1947 году - А.И.Ефимовым и Н.Ф.Григорьевым, в 1950 году - П.И.Мельниковым, Н.П.Анисимовой, П.А.Соловьевым. Наиболее детальные исследования с применением буровых работ были проведены в 1949 году А.И.Ефимовым, который на основании всестороннего анализа полученных материалов пришел к выводу, что источники формируются надмерзлотными водами (1952). Позднее более детальными гидрогеохимическими режимными исследованиями с проведением буровых работ (1958-1964 годы) был подтвержден вывод о генезисе этих источников, через которые происходит разгрузка на поверхность подземных вод надмерзлотных таликов (Анисимова, 1971).

В 1954 году А.И.Ефимовым были проведены геотермические наблюдения в скважинах, пробуренных Якутским Геологическим трестом в русле р.Лены, в окрестностях Сангарского каменноугольного месторождения (северная часть Центральной Якутии). На основании их анализа было убедительно доказано существование под рекой Лена локального сквозного талика. Был сделан вывод о том, что здесь в результате ряда причин, обусловленных характером рельефа, тектоническими, литологическими, гидрологическими и, в основном, гидрогеологическими особенностями, породы никогда не промерзали и по ним осуществлялась и осуществляется взаимосвязь между поверхностными и подземными (подмерзлотными) водами (Ефимов, 1958).

В 1949 году, по просьбе треста "Джугджурзолото" Н.А.Вельмина провела маршрутные мерзлотно-гидрогеологические исследования по долинам рек западнее хребта Джугджур с отборами проб воды на химический анализ и проведением замеров температуры пород в сохранившихся на приисках старых закрытых штольнях и глубоких шахтах. Кроме этого, был изучен большой архивный материал. На основании анализа полученных данных ею были освещены мерзлотные и гидрогеологические условия района, а также даны предложения по водоснабжению и некоторым методам строительства.

В 1950 году Н.А.Вельмина была назначена начальником мерзлотно-гидрогеологического отряда Якутской комплексной экспедиции Совета по изучению производительных сил АН СССР (СОПС), проводившего исследования в Южной Якутии. Главная цель работ отряда - поиски источников водоснабжения для будущего комбината. В результате трехлетних исследований, проводившихся при участии кандидата геолого-минералогических наук В.В.Узембло, впервые были обследованы уникальные незамерзающие источники по реке Тимптон и термальный минеральный источник по реке Малый Нахот. В обобщающем отчете по материалам исследований высказаны предложения и рекомендации по водоснабжению. Позже (1959) результаты гидрогеологических исследований обобщены Н.А.Вельминой и В.В.Узембло в сводной работе, в которой подробно охарактеризованы мерзлотно-гидрогео-логические условия, зональность подземных вод и условия их формирования .

В соответствии с постановлением Совета Министров СССР о комплексном изучении Якутии и в связи с перспективами освоения алданских железных руд и чульманских каменных углей был организован Алданский мерзлотный отряд ЯНИМС под руководством сначала П.И.Мельникова, а в 1952-1953 годах - А.И.Ефимова. В состав отряда входили И.Д.Белокрылов, П.А.Соловьев и студент-практикант В.В.Баулин. Отрядом было проведено изучение условий распространения многолетнемерзлых пород на участках Чульман, Чульмакан, Угольный, Нерюнгри, Сивагли, Таежный. В результате исследований установлен характер распространения мерзлых пород на участках первоочередного промышленного освоения месторождений, сделан вывод о благоприятных мерзлотных условиях на Чульманском шахтном поле, даны основные рекомендации о методах строительства на других участках с разными мерзлотно-грунтовыми условиями. В дальнейшем И.Д.Белокрыловым и А.И.Ефимовым была подготовлена и в 1960 году издана монография, основные научные результаты которой были подтверждены последующими исследованиями.

В 1953 году в составе Института мерзлотоведения им.В.А.Обручева АН СССР была организована Алданская научно-исследовательская мерзлотная станция (АНИМС) во главе с ее первым начальником В.М.Пономаревым. С 1954 года АНИМС начала проводить систематические геотермические, геофизические, гидрогеологические и геоботанические исследования. Результаты этих работ обобщены в работах сотрудников станции: В.М.Пономарева, Г.Н.Философова, П.Н.Лугового, С.М.Фотиева, В.Р.Алексеева, Б.И.Жигулина, Н.К.Полищук, А.М.Раскидаева, С.Е.Суходольского, А.П.Тыртикова, В.А.Усова. Позднее С.М.Фотиев обобщил большой фактический материал о температурном режиме, мощности и площадном распространении мерзлых толщ региона, динамике, режиме и химическом составе подземных и поверхностных вод в своей монографии, опубликованной в 1965 году.

Мерзлотные исследования северных районов Якутии целенаправленно были начаты с 1939 года П.Ф.Швецовым в составе Якутской экспедиции СОПС, когда он вместе с В.П.Седовым провел специальные исследования гигантских тарынов в северной части горной системы Черского. По результатам этих работ ими была написана монография "Гигантские наледи и подземные воды хребта Тас-Хаяхтах" (1941).

После демобилизации из Советской Армии, работая в Институте мерзлотоведения им.В.А.Обручева АН СССР П.Ф.Швецов участвовал в мерзлотно-гидрогеологических экспедиционных исследованиях сначала на Оймяконском плоскогорье (1946-1948), а затем на Яно-Индигирской приморской низменности (1952-1953). Наряду с изучением подземных вод им были получены материалы по широко распространенным в регионе подземным льдам, по просадочным термокарстовым образованиям. В 1951 году была опубликована его монография "Подземные воды Верхояно-Колымской горно-складчатой области и особенности их проявления, связанные с вечной мерзлотой", удостоенная Государственной премии СССР (1952) за открытие новых закономерностей формирования весьма значительных ресурсов подземных вод, пригодных для водоснабжения.

Впервые регулярные мерзлотные экспедиционные исследования в дельтах рек Лены, Яны и Индигирки были проведены в 1947, 1948 и 1951 годах отрядами ЯНИМС во главе с ученым-энтузиастом Н.Ф.Григорьевым. Были получены первые достоверные сведения о глубине сезонного протаивания пород, об особенностях субаквальной криолитозоны в Арктике. В дальнейшем эти данные были использованы Н.Ф.Григорьевым при решении многих практических вопросов, связанных с освоением слабоизученных районов севера.

Наиболее крупные круглогодичные экспедиционные работы ЯНИМС совместно с сотрудниками ИНМЕРО проводились в пределах Яно-Индигирской низменности в 1952-1953 годах (Шумский П.А., Катасонов Е.М., Тыртиков А.П., Втюрин Б.Н., Втюрина Е.А., Каплина Т.Н., Кузнецова Т.Н., Григорьева Е.Г. и другие). Были получены новые данные о составе, строении и распространении многолетнемерзлых пород, обследованы классические обнажения подземных льдов на побережье пролива Дмитрия Лаптева. На основании проведенных круглогодичных геотермических наблюдений установлена мощность слоя с годовыми колебаниями температуры в Приморской низменности и изменения геотермического режима мерзлых пород в зависимости от положения участков в рельефе, а также под воздействием озер, рек и моря. Зондировочным бурением на прибрежной мелководной части моря Лаптевых и в проливе Дмитрия Лаптева были изучены особенности мерзлотных условий этих участков, а также начаты наблюдения за разрушением морских берегов. По результатам работ Н.Ф.Григорьев выделил два типа многолетнемерзлых пород: 1)континентально-погруженный (реликтовый) и 2)современный шельфовый, возникший в донных отложениях под слоем морской воды или льда. По материалам многолетних исследований была написана обобщающая работа, впоследствии опубликованная (1966).

По итогам исследований литологии четвертичных отложений в Янской приморской низменности Е.М.Катасонов разработал метод мерзлотно-фациального анализа, который открыл новую страницу в мерзлотоведении, дав перспективу развития криолитологического направления. Он составил классификацию "руководящих" криогенных текстур для аллювиальных , делювиальных отложений и элювиальных образований, а также классификацию криолитогенных отложений по мерзлотно-формационному принципу (по месту и обстановке аккумуляции и промерзания осадков).

По существу своего вклада в мерзлотоведение Е.М.Катасонов является одним из главных основоположников науки криолитологии, которая по его определению (1954) - "является специальным разделом литологии, изучающей мерзлые осадочные толщи: их состав и криогенное строение в зависимости от генезиса, то есть условий накопления и промерзания осадков".

В 1953 году в штат Якутской мерзлотной станции вошел молодой специалист - геофизик В.Т.Балобаев, который сразу же подключился к полевым исследованиям. Зимой этого же года он принял участие в геотермических измерениях в глубоких скважинах в долине реки Танда (приток Алдана), впервые с использованием полупроводниковых терморезисторов. В начальный период работы на станции В.Т.Балобаев методом электроразведки проводил оконтуривание в плане и по глубине островов мерзлых и талых пород в Центральной и Южной Якутии, подозерных таликов в окрестностях Якутска, жильных льдов и грунтовых псевдоморфоз в поселке Булгунняхтах.

Второе - инженерное направление исследований Якутской научно-исследовательской мерзлотной станции (включавшее и геотермические наблюдения) диктовалось требованиями практики. Этими работами , как уже отмечалось выше, руководил П.И.Мельников, а основными исполнителями были С.В.Шимановский, А.Е.Федосов, Г.О.Лукин, П.А.Соловьев, И.Д.Белокрылов Н.Н.Герасимов и И.Н.Вотяков, а также по некоторым вопросам подключались специалисты из Института мерзлотоведения им. В.А.Обручева (Ф.Г.Бакулин, Н.И.Салтыков, С.П.Вялов, З.А.Нерсесова и другие).

Мерзлотные инженерно-геологические исследования проводились на строительных площадках промышленных и гражданских зданий и сооружений различного назначения и сопровождались, как правило, режимными геотермическими наблюдениями не только в процессе их возведения, но и при дальнейшей эксплуатации. В 1942 году С.В.Шимановский опубликовал работу "Влияние покрытий на тепловой режим грунтов", в которой подтвердил высказывание М.И.Сумгина (1940) о влиянии обжитости местности (удаление или уплотнение снежного покрова) в условиях очень сурового климата на охлаждение грунтов. И.Д.Белокрылов (1940) и Н.И.Салтыков (1946) объяснили низкую температуру грунтов под зданиями в Якутске влиянием культурного слоя, а П.А.Соловьев - интенсивной застройкой. Позже П.И.Мельников (1952) высказал предположение, что охлаждающим фактором, понижающим температуру грунтов, могут быть соленые фекальные воды, распространенные в сезоннопротаивающем слое грунтов. Многолетние геотермические наблюдения в последующем показали, что застройка города приводит к "накоплению холода" в мерзлых основаниях зданий, построенными с проветриваемыми подпольями.

В 1937-1940 годах Н.А.Цытович впервые произвел в полевых условиях ряд определений физических и механических показателей многолетнемерзлых грунтов в городе Якутск и поселке Покровск. В 1941-1942 годах исследованиями физико-механических свойств многолетнемерзлых грунтов района города Якутска и поселка Верхний Бестях занимался А.Е.Федосов, который определял осадки при их оттаивании и количество незамерзшей воды дилатометрическим методом (1942).

В 1941-1945 годах научным сотрудником Н.Н.Герасимовым была смонтирована оригинальная установка для замеров температуры грунтов с применением электротермометров сопротивления, с помощью которой им в 1946 году были проведены систематические ежедневные наблюдения в слое годовых колебаний температуры (до глубины 13,5 метров) на опытной площадке вблизи здания станции. На основании полученных данных был составлен тепловой баланс верхнего слоя (от 2 до 10 м)вечной мерзлоты по месяцам и за весь 1946 год (1950).

С 1948 года на станции начинаются комплексные исследования физико-механических свойств многолетнемерзлых и оттаивающих грунтов естественного сложения, проводимые И.Н.Вотяковым. Им изучались изменения прочности мерзлых грунтов при длительном воздействии на них нагрузки, осадки при оттаивании и уплотнении, изменения количества незамерзшей воды в зависимости от их литологической разновидности, льдистости и температуры. В 1950-1952 годах он провел натурные исследования физико-механических свойств многолетнемерзлых грунтов на территории Лено-Амгинского междуречья, а также в Олекминском и Орджоникидзевском районах ЯАССР.

В результате статистической обработки материалов многолетних исследований и теоретических обобщений И.Н.Вотяков в своих опубликованных статьях показал ряд выявленных им закономерностей и корреляционных связей между отдельными характеристиками мерзлых грунтов (влажностью, температурой и степенью дисперсности). Предложенные им эмпирические расчетные формулы, позволяют определять основные физические показатели различных типов многолетнемерзлых пород, а также их осадки при оттаивании по величине только влажности. Расчетными формулами И.Н.Вотякова и сегодня с успехом пользуются многие ученые, изыскатели и проектировщики, работающие в районах Крайнего Севера. Помимо этого И.Н.Вотяков установил, что мерзлые грунты характеризуются большими температурными коэффициентами расширения (сжатия) и могут в течение длительного времени деформироваться без воздействия внешней нагрузки, при изменении только температуры окружающей среды, вследствие происходящих при этом очень медленных процессов внутренних структурных преобразований.

В 1954 году, в связи с началом широкого применения при строительстве в Якутске железобетонных свай, И.Н.Вотяковым были проведены экспериментальные определения величин длительных сил смерзания мерзлых грунтов с бетоном, необходимые для расчета несущей способности фундаментов,

Всестороннее изучение прочностных характеристик многолетнемерзлых и оттаивающих грунтов дало возможность разработать и рекомендовать для использования в пределах Республики новые, увеличенные в 1,5-3 раза нормы допустимых нагрузок на мерзлые грунты оснований (П.И.Мельников, И.Н.Вотяков, Г.О.Лукин). Применение этих норм в два раза сократило расход строительных материалов, уменьшило объем и ускорило производство земляных работ, а также позволило увеличить этажность зданий без усиления фундаментов.

Сотрудниками станции был проведен комплекс работ по изучению взаимодействия промерзающих, мерзлых и протаивающих горных пород с сооружениями, на основе которых рационализирована конструкция фундаментов и разработан метод восстановления и надстройки деформировавшихся каменных зданий (П.И.Мельников, Г.О.Лукин).

В пятидесятых годах в Институте мерзлотоведения АН СССР им. В.А.Обручева начало интенсивно развиваться теплофизическое направление. В первую очередь это было связано с необходимостью углубленного изучения процессов промерзания и оттаивания горных пород, формирования температуры и мощности криолитозоны. Для проведения этих исследований уже были кадры и в самом Институте и в ЯНИМС.

С приходом на станцию Н.С.Иванова (1952) и В.Т.Балобаева (1953) были начаты исследования тепло-массообменных процессов, теплофизических свойств мерзлых пород, разработаны установки для физического моделирования процессов промерзания-оттаивания верхних горизонтов криолитозоны, а также возможного применения геофизических методов для оконтуривания мерзлых и талых горных пород. Были проведены работы по оснащению этих исследований термоизмерительной аппаратурой, конструированием которой занимались С.В.Шимановский (1952), а затем Н.С.Иванов и Ю.Н.Анненков (1956). В частности, ими был сконструирован автоматический многоканальный фоторегистратор для геотермических наблюдений .

Большой фактический материал, полученный сотрудниками ЯНИМС в содружестве с ведущими специалистами ИНМЕРО, при проведении экспедиционных и экспериментальных исследований , был обобщен в 1955 году в двухтомной работе коллектива авторов: "Мерзлая зона литосферы на территории Якутской АССР в пределах бассейна р.Лены" (Мельников П.И., Ефимов А.И., Соловьев П.А., Анисимова Н.П., Иванов Н.С., Вотяков И.Н., Лукин Г.О., Бобов А.И.), а также в кандидатских диссертациях П.И.Мельникова, А.И.Ефимова, Н.Ф.Григорьева, Н.П.Анисимовой, И.Н.Вотякова, Н.С.Иванова, П.А.Соловьева, по которым позднее были опубликованы монографии.

Таким образом была создана солидная научная основа для реорганизации в 1956 году Якутской научно-исследовательской мерзлотной станции в Северо-Восточное отделение Института мерзлотоведения им.В.А.Обручева



Первая страница (c) 2001


Яндекс.Метрика