# лг/м”
/
/ 
-
„0 - 
2
207 
|
0 
770 
2Е #
Рис. 21,. Компрессионное уплотнениё снега при 0 = -6°С под дейст-
вием постоянной нагрузки о = 15.102 Па при начальной плотности ро:
1 - ро = 310 Ц‘/мз; 2 - ро= 260 кг/мЗ; 8 - Ро " 220 кг/м°
, л2/м”
Я
#00
477
7 
. 
! 
_ 
! 
|
. 
207 
477 
607 , 
4
Рис. 22. Компрессионное уплотнение снега при @ = -8°С и сту-
пенях давления о (Карташов, 1962):
о1 
= 0,75:105 Па; о; = 1,5:105 Па; о3 = 3,0:10° Па 
—
При ступенчатом увеличении нагрузки наблюдается аналогичная
закономерность изменения плотности снега после каждого увели-
чения напряжений сжатия (рис. 22). Если же нагрузку уменьшить
или вовсе удалить, то происходит уменьшение первоначальной де-
формации снега на величину упругой деформации и деформации уп--
ругого последействия. Однако эта величина существенно меньше д
формации необратимого уплотнения и при длительном действии на-
грузки ею обычно пренебрегают,
При повторном нагружении велинина напряжения сжатия, соот-
ветствующая максимальной нагрузке, при которой была достигнута
стадия установившегося вязкого уплотнения, близка к критической,
Соответственно при повторном загружении меньше этой величины
нагрузка воспринимается скелетом и будет происходить вязкое уп-
лотнениёе, а при большей нагрузке вначале произойдет структурное
уплотнение до величины, соответствующей новой нагрузке,
50
Чем больше нагрузка, тем большей плотности достигает снег
ко времени перехода в стадию установившейся скорости уплотне--
ния. В связи с этим у снежного покрова, сформировавшегося при
снегопадах без метелевого переноса, наблюдается закономерное
увеличение плотности снега с глубиной, прй этом даже удается ус-
тановить некоторую коррелятивную зависимость плотности снега от
величины нагрузки благодаря весу вышерасположенных -слоев снега
(Андерсон, Бенсон, 1966; Иоселевич и др., 1974), Тем не менее
такая зависимость не может быть устойчивой, так как она не учи-
тывает вязкого уплотнения снега при постоянной нагрузке, а так=
же уплотнения при Мметелевом снегопереносе, Более четко зависи-
мость между плотностью и нагрузкой проявляется при ступенчатом
загружении снега с ограниченными интервалами времени выдержи-
вания нагрузки, С.Н. Карташов 
и С.С, Вялов (Карташов, 1962)
при испытании на компрессионное сжатие образцов снега в Антарк--
тиде установили, что эта зависимость имеет вид степенной функции
а 
' 
— 
а
ол 
(3#| 
° =А„(___" 
”0) °, 
(4.2)
с
й 
р
где А и а_ - 
Эмпирические параметры; Р9 
И 
р 
— 
— начальная
и конечная плотность снега,
Параметры А 
и 
@, 
зависят от структуры, начальной плот-
ности и температуры снега, а также от скорости нарастания на-
грузки. Наибольшее уплотнение соответствует первым ступеням за-
гружения, По мере увеличения плотности интенсивность процесса
дальнейшего уплотнения уменьшается, Кривая зависимости между
нагрузкой и ‘осадкой, построенная в логарйфмических Координатах
(рис. 23), имеет две точки перегиба, которые можно рассматри-
вать 
как 
критические 
ппотности, 
соответствующие 
переходу
снега 
в 
фирн 
и 
затем в 
пед. 
Таким образом, 
выдепяются
› три участка уплотнения с различными 
значениями параметров
А 
иа. 
‚
о 
с 
З
Критическая плотность снега имеет величину порядка 550 кг/м
(Андерсон, Бенсон, 1966). При этой плотности ледяные зерна ле--
жат вплотную друг к другу, и дальнейшее уплотнение может про-
исходить лишь благодаря изменению величины и формы самих зе-
рен 
у контактов 
между 
ними, 
У снега 
с 
ппотностью меньше
критической, 
особенно 
у 
рыхпого 
свежевыпавшего 
снега 
и 
сне-
га 
на 
первых 
этапах 
его 
уппотнения, даже 
небопышое 
уве--
пичение 
нагрузки 
может 
вызывать 
ощутимое 
структурное уппо-
тнение 
вспедствие 
относитепьных 
перемещений 
и 
сбпижения
зерен. 
.
Вторая критическая плотность порядка 750 кг/м3 соответст-
вует замыканию пор, Если при меньшей плотности воздух из пор
в процессе уплотнения вытесняется, то при большей плотности он
уже не может вытесняться и оказывает упругое сопротивление сжа-
тию. Многочисленные эксперименты показали, что зависимость меж=
ду скоростью уплотнения и величиной нагрузки в пределах О,Об МПа
51