凍土分布與工程建設(shè)

1、距離青藏鐵路的全線通車已經(jīng)過了距離青藏鐵路的全線通車已經(jīng)過了8年年 凍土的含義 凍土的主要性能 凍土的分布 凍土對工程建設(shè)的影響 解決措施 凍土是指土壤溫度保持0以下并出現(xiàn)凍 結(jié)現(xiàn)象、具有表土呈現(xiàn)多邊形土或石環(huán)等凍 融蠕動等形態(tài)特征的土壤或巖層。 一般可分為短時凍土（數(shù)小時/數(shù)日以至半月） /季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（數(shù) 年至數(shù)萬年以上）。地球上多年凍土/季節(jié)凍 土和短時凍土區(qū)的面積約占陸地面積的50%， 其中，多年凍土面積占陸地面積的25%。凍 土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有 豐富的地下冰。 性能一 診斷層和診斷特性：凍土具有永凍土壤溫度狀況， 具有暗色或淡色表層，地表具有

2、多邊形土或石環(huán)狀、 條紋狀等凍融蠕動形態(tài)特征。 性能二 形態(tài)特征：土體淺薄，厚度一般不超過50厘米， 由于凍土中土壤水分狀況差異，反映在具常潮濕土 壤水分狀況的濕凍土和具干旱土壤水分狀況的干凍 土兩個亞綱的剖面構(gòu)型上有著明顯差異，濕凍土剖 面構(gòu)型為OOiCg或OiCg型，干凍土為J AhBzCk型， 性能三 理化性質(zhì)：凍土有機質(zhì)含量不高，腐殖質(zhì)含 量為1020克每千克，腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，70%以 上是富里酸，呈酸性或堿性反應(yīng)，陽離子代換量 低，一般為10厘摩爾（+）每千克土左右，土壤粘 粒含量少，而且淋失非常微弱，營養(yǎng)元素貧乏。 全球凍土的分布，具有明顯的緯度和垂直地帶性規(guī)律。自高緯度向中緯度，

3、多年凍土埋深逐漸增 加，厚度不斷減小，年平均地溫相應(yīng)升高，由連續(xù)多年凍土帶過渡為不連續(xù)多年凍土帶、季節(jié)凍 土帶。極地區(qū)域凍土出露地表，厚達千米以上，年平均地溫-15；到北緯60附近，凍土厚度 百米左右，地溫升至-3-5；至北緯約48（凍土分布南界），凍土厚僅數(shù)米，地溫接近 0。主要集中在 我國各地區(qū)多年凍土分布面積我國各地區(qū)多年凍土分布面積 地區(qū)地區(qū)多年凍土面積（多年凍土面積（4 4kmkm2 2） 大小興安嶺大小興安嶺383839 青藏高原青藏高原150.0150.0 阿爾泰山（中國境內(nèi)）阿爾泰山（中國境內(nèi)）1.101.10 天山天山6.306.30 祁連山祁連山9.509.50 橫斷山橫斷

4、山0.70.8 喜馬拉雅山（中國境內(nèi)）喜馬拉雅山（中國境內(nèi)）8.58.5 東部諸山地（長白山、黃崗、東部諸山地（長白山、黃崗、 梁山、五臺山、太白山）梁山、五臺山、太白山） 0.70.7 總計總計215215 高海拔多年凍土分布在青藏高原、阿爾泰山、海拔多年凍土分布在青藏高原、阿爾泰山、 天山、祁連山、橫斷山、喜馬拉雅山，以及東天山、祁連山、橫斷山、喜馬拉雅山，以及東 部某些山地（長白山、黃崗梁山、五臺山、太部某些山地（長白山、黃崗梁山、五臺山、太 白山等），其中青藏高原多年凍土面積為白山等），其中青藏高原多年凍土面積為150 萬平方公里，其它山地的凍土面積約為萬平方公里，其它山地的凍土面積約

5、為27萬平萬平 方公里。因受地形及海拔高度影響，它的南界方公里。因受地形及海拔高度影響，它的南界 呈呈“W”型分布，沿大小興安嶺延伸方向明顯型分布，沿大小興安嶺延伸方向明顯 向南突出；在松嫩平原北緣向北突出，二者相向南突出；在松嫩平原北緣向北突出，二者相 差近兩個緯度。差近兩個緯度。 寒冷地區(qū)工程中最突出的兩個工程問題是路基凍脹和融化下沉不破壞， 同時還辦有冷生過程中形成和演變的威脅工程穩(wěn)定性的凍融災(zāi)害問題。 以黑龍江北部地區(qū)的公路建設(shè)為例，黑北地區(qū)為多年性凍土不連續(xù)區(qū)， 冬去春來，伴隨著氣溫的升高，地下并開始融化，而使得地面發(fā)生下 沉變形的問題，使得地面變形。在季節(jié)性凍土區(qū)，伴隨著土壤的凍結(jié)

6、 與融化，會產(chǎn)生凍脹和凍融翻漿，對公路路基產(chǎn)生危害 多年凍土主要的公路工程地質(zhì)問題十多年凍土的熱融沉陷，導(dǎo)致公路 路基產(chǎn)生叫得不均勻變形。隨著氣溫的轉(zhuǎn)暖及人類工程活動的影響， 多年行動途中的地下并逐漸融化，緩慢的排水固結(jié)過程，使得地基土 長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致公路路基下沉不破華。 方法 二是“拋石路 基” 三是“遮陽板 路基” 一是“熱棒 方法 方法 在凍土區(qū)，路基兩旁插有一排碗口粗細、看上去像護 欄的金屬棒，這就是“熱棒”它們的間隔為2m，高出 路面2m，插入路基下5m棒體是封閉中空的，里面灌有 液態(tài)的氨，外表頂端有散熱片我們知道，酒精比水更容 易變成氣體，而液態(tài)氨變成氣體比酒精還要容易正是液 態(tài)氨在“熱棒”中默默無聞地工作，使它成了在夏季保持 路基凍土的“冰箱” 在凍土區(qū)修筑路基時，其土層路基的中間，拋填了一 定厚度的碎石塊，碎石之間的空隙不填實，并且與外