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.

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