Введение. Исследование метода испытания грунтов в криолитозоне температурно-статическим зондированием (Т-СРТ), а также интерпретация получаемых данных с целью определения геотехнических характеристик грунтов, используемых при расчете оснований и фундаментов, связано с решением ряда научно-технических задач.

Цель. Разработка модели и анализ теплофизического взаимодействия системы «Т-СРТ зонд – грунт» с учетом влияния различных факторов (вида, состояния и температуры грунта; скорости зондирования и др.).

Материалы и методы. Полное исследование этих факторов опытным путем является весьма сложной задачей. В этих условиях особую актуальность приобретает разработка адекватных моделей такого взаимодействия. В работе представлена разработка модели теплофизического взаимодействия зонда с талым и мерзлым грунтом в процессе его задавливания. Для мерзлых грунтов рассмотрены различные варианты соотношения тепловых потоков трения и фазовых переходов, а также его влияния на изменение температуры зонда.

Результаты. Предложена модель, позволяющая объяснить и спрогнозировать характер изменения температуры зонда в процессе испытания талых и мерзлых грунтов с учетом характеристик зонда и грунта, скорости зондирования. Модель дает возможность объяснить физику и условия возникновения «эффекта псевдоаномального охлаждения зонда» при испытании пластично-мерзлых грунтов.

Выводы. Теплофизическое взаимодействие зонда с мерзлым грунтом носит более сложный характер, чем с талым – при зондировании пластично-мерзлых грунтов температура зонда может не только повышаться, но и понижаться. Механическое взаимодействие зонда с мерзлым грунтом следует рассматривать с учетом их теплофизического взаимодействия.