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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
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》 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】)
【表10 坡向【对融深的影响系数】ψmto
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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11!
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表11 【 土的?类别:(岩性)对融深的】影响系?数ψms《
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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
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】 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)ψ】。m,w
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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:
【 , 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%?。~3:0%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
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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20万~50!万人口的城市—(市区)只》考虑市区《0.:90的影响系—数;:50万~《100万人口的市区!可考虑5km—~10km》范围内的近郊区0.!95;大于100】万人口的市》区可扩大考虑10】km~20km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:10年)的》平均值才为》。实测数据(个体【不能代表均》值)
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