《附录D 《 土的季节融化与】冻结深度《
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(>》1,0年)融化深—度,的平均值为融—深的标准值
!
? :。 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
》
《 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
》
— 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)
】
:
?表10 坡—向对融深的影响系】数ψm?to
】
【 , , 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11
】
表11 【 土的类《别(岩性《)对:融深的影响系数ψm!s
《
—
,
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
!
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
】 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19】。83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
?
表1【2, 水分对冻—深的:影响:系数(含《水率、地下水位)ψ!mw
】
?
:
】 : 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】
》
: 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
《
《
》。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1》3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【~50?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《5km?~10?k,m范围内的近郊【区0.95;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,
?
:
表13 “【热岛效?。应”对冻深的影响】
?
! 《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10》年)的平《均值才为实》测数据(个体不能代!表均值)
—