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 10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ψmto、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ψmsD 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 表12,水分对冻深的影响系数,含水率 地下水位,ψmw,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10km、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。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.