новения 
градиента давления для 
различных состояний влаги
-в рыхлых породах неодинакова. Оставляя в стороне водяной пар
В воздушных порах и твердые лед Г 
и прочносвязанную «воду»,
следует выделить два различных в отношении механизма мигра-
ции 
состояния 
влаги: 
рыхло-связанную 
воду 
и 
свободную.
воду.
Рыхло-связанная вода, как это экспериментально
‘установлено А. Ф. Лебедевым (1935), мигрирует в направлении
уменьшения толщиныь пленки связанной воды. Происходит вы-
равнивание толщины пленки, наподобие выравнивания поверх-
ности свободной воды под действием силы тяжести до горизон-
тального уровня, с тем отличием, что силы, действующие на
единицу массы (силы связывания), 
в 
этом случае 
больше гра-
витационных сил, и пленочная миграция не зависит от направле-
ния силы тяжести. При замерзании внешней части пленки свя-
занной воды толщина пленки уменьшается, что вызывает пленоч-
ную миграцию в направлении, противоположном 
направлению
температурного 
градиента, 
— 
подтягивание 
рыхло-связанной
Воды к слою кристаллизации. Вне слоя кристаллизации отте-
кающая по пленкам рыхло-связанная вода может пополняться
за счет запасов свободной воды, пока они имеются 1.
Что касается свободной воды, то причины возникно-
вения градиента давления в ней могут быть разнообразны, но.
большинство их не имеет непосредственного отношения к про-
мерзанию; в частности, не связано с ним гравитационное движе-
ние свободной воды и капиллярное всасывание (под действием
менисковых сил), за исключением лишь частного случая образова-
ния «пор замерзания» от расширения замерзающей воды ?. Ка-
% Этот процесе совершенно подобен пленочной миграции в направ-
лении 
уменьшения 
толщины 
пленки за 
счет 
испарения 
и 
ме имеет
ничего общего с 
«подсасыванием» — воды 
непосредственно 
«силой 
кри-
сталлизации» льда, как его изображает С. 
"Тэбер (1930 
и др.). Мугра-
‘`ция идет 
в 
пленках, 
сорбированных 
минеральным 
твердым 
скелетом
породы, а не льдом.
По мнению М. Н. Гольдштейна (1948), причиной пленочной мигра-
ции является 
разность 
осмотических 
давлений, 
возникающая 
вслед-
<ствие 
повышения 
концентрации 
раствора 
в 
результате 
замерзания
внешних слоев 
пленки. 
О 
том, что: 
этот 
фактор 
не 
может 
играть
решающего значения, свидетельствует применение засоления для борьбы
© 
пучинами, 
которое, 
как 
признает 
М. Н. 
Гольдштейн, _ устраняет
льдовыделение, 
даже 
если засоленный трунт 
замерзает, 
Замерзание
происходит, несмотря на то, что чем больше 
начальная 
концентрация
раствора, тем больше, конечно, и 
различие концентраций и осмотиче-
:ё::! 
давлений, 
создаваемое 
замерзанием 
одинакового 
количества
® На этом второстепенном явлении была основана первая гипотеза
миграции воды в замерзающих грунтах, созданная 
рус‹ 
н
*В. Штукенбергом (1885). 
( 
. 
ЗооаНеще ааы
220
пиллярное всасывание идет из более влажных участков пор,
с менисками меньшей кривизны, в более сухие, с менисками боль-
шей кривизны. При наличии температурного градиента появ-
ляется новый фактор миграции 
— градиент поверхностного на-
тяжения, направленный в сторону температурного градиента
и ведущий к движению воды в противоположном направлении,
т. е. в сторону большего поверхностного натяжения, при одина-
ковой кривизне менисков. Но и этот термический фактор, спо-
собствующий 
миграции 
воды 
к фронту 
кристаллизации, 
не
связан с замерзанием как таковым и действует также в пределах.
положительных температур.
Только при большом количестве свободной воды в породе,
заполняющей ‘все поры, 
когда уменьшение объема скелета 
и
«защемленных» 
водой воздушных 
пузырьков 
при 
понижении
температуры (по закону Гей-Люссака) не' может компенсировать
расширения воды при превращении в лед, миграция вызывается:
непосредственно замерзанием. В этом случае происходит о т ж и-
мание воды из 
замерзающего слоя, следова-
тельно, 
миграция 
в 
направлении 
температурного 
граднента
или, 
точнее, в направлении 
наименышего 
сопротивления, 
ко-
торое 
может и 
не совпадать с направлением температурного
градиента.
Следовательно, направление и интенсивность миграции влаги
в рыхлой горной породе при промерзании обусловлены в конеч-
ном счете степенью ‘дисперсности породы и ее влажностью. 
В дие-
сперсных породах с большой 
удельной 
поверхностью скелета
и тонкими порами вся или значительная часть воды связана,
количество ее при полном насыщении может значительно превы-
шать объем скелета, растущие кристаллы льда отталкивают ча-
стицы породы, отнимая одновременно воду из внешней части
связанной пленки, а вода мигрирует в сторону, противоположную
направлению температурного градиента, к слою кристаллизации,
доставляя все новое питание для роста ледяных кристаллов.
Напротив, в крупнозернистых породах с малой удельной
поверхностью скелета и крупными порами связанная вода за-
нимает очень неболышую часть объема породы, отчего даже при
благоприятных условиях пленочная миграция не могла бы да-
вать заметного эффекта. При достаточной влажности весь избы-
ток влаги представляет собою свободную воду, замерзающую
в порах породы между частицами скелета. Вследствие большой
величины поверхности каждой частицы кристаллы льда на кон-
тактах с частицами скелета не способны расти за счет питания
пленкой рыхло-связанной воды © такой же скоростью, как в по-
рах между частицами за счет питания свободной водой, и вместо-
отталкивания и раздвигания породы кристаллы прорастают ее
по порам. Кроме того, в 
крупнозернистой породе давление на
22