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