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,