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:。附录D 土的季节!融化与冻结深度
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D】.0.1 土【的季节融《化深:度,。
】 像地基土—的冻结深度一—样地:。基土的融化深度也需!。规定一个《统一的?标,准条:件即在?衔接的多年冻土地基!。中土:质为非融沉》性(冻胀性)的黏】性土:地表平坦《裸,。露的空旷场地实【测多年?(>:10年)《融化深?。。度的平均《。。值为融?深,的标准值
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—。 在没有实测资料时!按计算该公式适【用于高?海拔的?青藏高原地》区该公式适用—于高纬?度的东北地区由于高!。海拔多年冻土地区(!。青藏高原)与高纬】度多年冻土地—区(:东北地区)的气候特!点,不同例如两个地【。区的年平均气温相同!则,高纬度?地区的?融化深度与融化【指数的关系就有【显著的区别所以提出!。两个公式分别计算高!原和东?。北地区
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: : 融化深《度与:冻结深度都属—于,热的传导问题因此凡!是,影响冻结深》度的因?素同样也《影响着融《化深:度除了气温》的影:响,之外尚有《土质:。类别(岩性)不同】的影响土中》含,水程度的影响以【及坡度的影》响等如前所述当【其他条件相》同时粗颗粒砂土的融!化深度比黏》性土的?大因粗颗《粒土的导热系—数比细颗粒土的大土!的含水率越大消耗】于,相变的热量就—越多虽然导热系数】随含水率《的增加?而增大但比》相变耗热的增大【缓慢:得多因此含水—越多的土《层融化深度相—对越小
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坡】。向,和坡度对土》层的季节融化深度】的影响也是很—大的在其他条件【相同的?情况:下地:。表接受的《日照辐射总量也不】同所以向《。阳坡:坡度越?大融化的深度越【。深(见表10)【
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表10》 , 坡向对融深的影响!系数ψm《to
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: 根》据中铁西北科学研究!院、铁道第一—勘,测设计院、中国科】学院寒区旱区环境】与工程研究》所等单位编制的【。青藏高原多》年冻土地区铁路勘】测设计细则和铁道第!三勘测设计院—编制的东北多—年冻土地区铁路勘测!设计细则对》土质类?别与融深的影—响系数经整理分析本!规范提出《了关于该系》数的推荐值土的类】别对融深的影响系数!见表1?1
表】11: 土?的类别(岩性)对】融深:。的,影响系数ψ》m,。s
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《D.:0.2 土的季节!冻结深度影响—冻深的因素》很多最主《要的:是,气温:除此之外尚有季【节冻结层附近的【地质(岩性)条件、!水分:状况以?。。及,地,貌特征等在上述【诸因素中除山区【外只有气温属地理性!指标其?他一:些因素在平面—分布上都是》彼此独立的带—有随机性各》。自的变化《无规:律和系统有些地方】的变化还是相—当大它们属局部性指!标局部性指》标,用,小比例尺的全—国分布?图来表示是不合适的!
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— 标准冻深的】定,。义为地下《水位与冻《结锋面之间的—距离大于2m的非冻!。。胀黏性土《在地表平坦、裸露和!城市:之外的空旷场地中多!年实测(《。。不少于?。10年)最大冻深】的平均值标准冻深一!般不:用于设计中冻—深的影响系数有土质!系数、温度系数、环!境,系数和地形系数等
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— , 土质对冻深的影!响是众所《周知的因岩性不【同其:热物理参数也—。不,同,粗,颗,。粒土的导热系数比细!颗粒土的大》。因此当?其他条件一致时粗】颗粒土比细颗粒土】的冻深?。大,砂,。类土的?冻深:。比,黏性土?的,大我:国,对这方?面问题的《实测数据不多不系统!苏联1974版【。和1983版—房屋及建筑物—地基设计规范—中有明确规定—本规范采纳了他们】的数:据
】 土的含水率】和,。地下水位对冻深也有!明显的?影响:我国:东,。北地区做了不少【工作这里将土中水分!与地下水位》。都用土的冻胀性表】。示(见本规》范,表3.2《.1)汇总黑—龙江省寒地建筑科学!研究院(原名低温建!。筑研究所)等单【位的研究资料—有关水分(湿度)对!冻深的影响系数【(见表12)因土中!水在相变时要放【出,大,量的潜热所以含【水,率越多地下水位越】高(:冻结:时,向上:迁,移)参与相变的【水,量就越多放出的潜】热,。也就越多由于—冻胀土冻《结的过程《也是放热的过程【放,热在某种程》度,上减缓了冻》深的:发展:速度因?此冻深相对变浅
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表12【 水?分对冻?深的影响系数(含水!率、地下水》位):ψmw
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】。 注表12中】土壤的含水率—与地下水位深度都】含在土的冻胀—性表中参见本规范表!3.2?。.1
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》 ,坡向对冻深也有一】。定,的,影响因坡《。向不同接收日照【的,。时间有长有短—得到的辐《射热有多有少向阳坡!的冻深最浅》背阴:坡的冻深《最大坡度的大小【也有很大关系同是】向阳:坡,坡度大者阳光光线的!入射:角,相,对较小单位面—积上的光照强—度变大接受的辐射】热量就多但是有关这!方面的定量》实测资料很少—现仅参照苏联普【遍冻土学《中坡向对融》化深度的影响系【数,
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【 :城市:的气温高《于郊外这种》现象在气《象学中称《谓城市的“热岛效应!”城:市里的辐射》受热状况改变了(深!色,的沥青屋顶》及,路,面吸收大量》阳光)高耸的建筑】物吸收更《多的阳光各》种建筑材料的容量】和传热量大于松【土据计算城市接受】的太阳辐《射量比郊《外高出10%—~,30:%城市建《筑物:和,路面传送热量的速度!比,郊外湿?润,的砂质土壤快—3倍工业《设施排烟、放—气、机动车辆排【放尾气、人为—活动等都《放出很多热量加之】建,筑群集中风小对流差!。等使周围气温升【高
【 ? 目前无《论国际还是》国内:对城市气候的—研,究,越来越?重视该项《研究已列为国家基金!课题对北京、上【海、沈阳等十个【城市进行了重点【研究已取《得一:批阶段成果根据国家!气象局气象科学【。研究院气候研—究所和中国科学【院、国家计委北【京地理研《究所气候《室的专家提供—的数据经过整理列于!。表13中“热岛效】应,”是一个比较复杂的!问题和城市》人口数量、人口密度!、年平?均气温、风速、【阴雨天气等诸多因素!有关根据观测资【料与专家意见作【如下规定20万~5!0万人口的城市(市!区)只考虑》市区0.90的影】。响系数;50万~1!00万人口的—市区可考虑5k【m~10km—范围内的近郊区0】。.9:5,;大于100万人口!的市区?可扩大考虑10k】m~20《km范围内的近郊区!此处所说的城市(市!区)是指市民居住】集中的市区不包括郊!区和市属县、镇
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表13 — “:热岛效应”对冻深的!影响
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关于!冻深的取《值尽量应用当地的实!测资料要注意个【别年份挖探一—个、两个数》。据不能算实测数【据多年实《测资料(不少于1】0年)的平均—值才为实测数据【(个体不能代表【均值)
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