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