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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