冻土空间结构范文
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浅谈多年冻土区路基结构设计摘要:本文通过考察青海省青藏高原地区多年冻土的实际情况,根据共和至玉树公路的工程实例对该项目多年冻土路基结构方案设计进行认真研究,针对不同冻土类型及路基状况而采用相应的路基结构型式,以确保路基质量稳定、结构可靠,并为以后类似状况冻土路基设计提供重要参考依据。
关键词:多年冻土;公路路基;设计原则;结构方案一、概述多年冻土在世界上分布很广,约占地球陆地面积的25%。
我国的多年冻土多分布在北纬48°以北的黑龙江省北部地区以及西部海拔4300m~4500m以上的高原区,总面积约为215×104 平方公里。
共和至玉树公路是青海省规划的“三纵、四横、十连线”高速公路网中的南北二纵线的重要组成部分,全长637公里。
其中玛多至清水河段属青藏高原多年冻土区,处于青藏高原多年冻土带边缘。
根据2011年的勘察资料,玛多至清水河多年冻土共109公里,其中少冰、多冰多年冻土段约67公里,富冰、饱冰多年冻土段约37公里,含土冰层多年冻土段约5公里。
二、冻土地区路基设计原则多年冻上地段路基应采用“宁填勿挖,保护冻土,控制融化速率及综合治理”的原则,尽量以填方路基为主,采用保护冻土、主动降温和允许冻土融化的设计原则。
根据科研成果以及本项目的勘察资料,公路沿线冻土年平均地温基本在-2.5℃以上,属于高温冻土,具有地温高、退化速率较快的特点,是典型的高温不稳定型与极不稳定型多年冻土。
控制融化原则主要是使在路面设计使用年限内,路基下伏多年冻土的人为上限下降导致冻土路基产生的融沉变形在设计容许变形范围以内的原则。
采取的调控措施可分为被动保护与主动冷却路基两种。
三、共玉公路多年冻土路基结构方案类型简介(一)片块石路基片块石路基结构是利用空气的流动来改变路基传热方式的一种通风路基,空气可在片块石层内流动,冬季以通风作用为主的强迫对流效应和较弱的片块石层侧向空气自由对流的复合过程是片块石冷却路基的作用原理。
冻土处理方案范文冻土是一种土壤或岩石在低温条件下含有一定比例的冰的状态。
在寒冷地区,冻土存在广泛,对工程建设和环境保护带来了许多挑战。
因此,需要采取冻土处理方案来解决这些问题。
物理方法:物理方法主要是通过调节温度和水分来改变冻土的性质。
常用的物理方法包括:1.热交换:通过向冻土区域供应热量以提高温度。
常用的方法包括火炬加热、电线加热和地热循环等。
这种方法适用于解冻和融化冻土,可以改善土壤的可塑性和湿度。
2.泵浦排水:通过泵浦排水来控制冻土中的水分含量。
这样可以减少冻土的孔隙度,增加土壤的稳定性。
此外,泵浦排水也可以降低土壤的水分含量,减少冻融循环对土壤的破坏。
3.固结加固:通过施加压力来增加冻土的密度和强度。
这种方法适用于加固土体和结构,可以提高土壤的抗剪强度和稳定性。
化学方法:化学方法主要是通过添加化学物质改变冻土的性质。
常用的化学方法包括:1.抗冻剂:通过加入化学抗冻剂来改善冻土的抗冻性能。
这些抗冻剂可以降低土壤中的冰点和降低冻土的冻结温度,阻止冻土的结冰和融化。
2.抑制剂:通过添加抑制剂来减少冻土的冻结和融化过程。
这些抑制剂可以减少冻土中的溶解度和水分含量,从而减缓冻土的变形和沉降。
生物方法:生物方法主要是通过利用微生物和植物来改变冻土的性质。
常用的生物方法包括:1.生物固结:利用微生物产生的胶结物质来增加冻土的稳定性。
这些胶结物质可以填充冻土的孔隙,形成坚固的土体结构,提高土壤的抗剪强度和稳定性。
2.植物修复:通过种植适应寒冷环境的植物来改善冻土的性质。
这些植物可以吸收冻土中的水分,降低土壤的含水量,减少冻土的变形和沉降。
综合治理:综合治理是将物理方法、化学方法和生物方法相结合,综合利用各种手段来处理冻土问题。
通过对冻土进行综合治理,可以最大限度地改善土壤的性质和环境的稳定性。
需要注意的是,冻土处理方案的选择应根据具体情况进行。
不同地区的冻土特点和工程需求各异,需要根据实际情况来选择合适的冻土处理方法。
浅谈高原冻土地区基础设计作者:孙莉徐海来源:《建筑工程技术与设计》2014年第36期【摘要】本文针对高原冻土地区的基础设计进行了简单的论述,并结合自身的工作经验,对冻土基础设计做出了一定的总结。
影响冻土基础设计的因素很多,只有设计者根据自身经验,结合当地的地质条件,采取必要的防冻措施,才能使得基础设计既合理又经济。
【关键词】高原冻土;冻胀力;基础设计;回填处理引言高原冻土,又可称为永久冻土、多年冻土,是严寒地区所特有的地层,主要指在连续三年或更长时间内冻结不融化、夹杂冰晶的各种岩石和土壤的一种土层。
冻土地层根据其活动特点可以大致分为两层:表层土层属于冬季冻结、夏季融化的活动层,为季节性冻土;而下层土层属于终年不化、冷冻多年的冻结层,为多年冻土。
我国的冻土面积在世界排名第三,主要分布在青藏高原一带,同时在新疆天山、阿尔泰山及东北大、小兴安岭等地区也有分布。
其中我国青藏高原的冻土地带是世界上中低纬度地区面积最大、海拔最高的永久性冻土区域,在分布上具成片、岛状等形态分布,且在垂直方向上呈现出薄厚不均匀、不稳定等特点。
在高原冻土地区进行工程建设,在设计前应熟悉工程场地,并针对不同冻土条件的地基进行科学基础设计,所采用的基础形式不但要与工程的功能特点相结合,更需要合理考虑施工所处的地质条件及地基性质。
1 高原地基发生冻胀、融沉的原因在寒冷的高原地区,由于土层中所携带的水冻结成冰,体积增大约9%,因此土层会出现体积膨胀现象,即冻胀。
水、低温、土体是高原地区土层产生冻胀现象必须具备的三要素。
水分所具有的流动性和渗透性,使得水分在土层中重新分布,并在冻结面上产生冰夹层或者透镜体,因而出现地层膨胀、地面隆起等现象,使土层冻胀变得剧烈。
当气温高于0℃时,土层中的冰层逐渐融化成液态水,在密闭体系内,液态水有一定的承重能力,若土层中的冰继续融化,使得密闭体系逐渐成为开放体系,那么液态水将在重力作用下沿着土层孔隙向一定方向流动,而土层表面的承载能力将降低,土层不断排水固结,随着土体的压密而下沉,即形成了地基的融沉。
季节性冻土地基处理方案及实例摘要:季节性冻土具有冬季冻结和夏季融化的特性,其工程特性表现为冻胀及融陷,对建筑物地基影响较大,本文结合工程实例,探讨了季节性冻土的地基处理方案。
关键词:季节性冻土;地基处理;工程实例季节性冻土是指按冻结状态持续时间,地壳表层冬季冻结而在夏季又全部融化的土。
依据土的类别、冻前天然含水率、冻结期间地下水位距冻结面的最小距离、平均冻胀率划分为不冻胀、弱胀冻、胀冻、强胀冻、特强胀冻五级。
季节性冻土作为建筑物地基,在冻结状态下,具有较高的强度和较低的压缩性或不具压缩性。
但融化后地基承载力大为降低,压缩性急剧增高,使地基产生融沉;相反,在冻结过程中又产生冻胀,对地基不利。
冻土的冻胀和融沉与土的颗粒大小及含水量有关,一般土颗粒愈粗,含水量愈小,土的冻胀和融沉性愈小,反之则愈大。
季节性冻土具有周期性融化、冻结现象,对地基的稳定性影响较大。
某易地扶贫搬迁项目按照规划及设计要求共建住宅 41 户,均为一层砖混结构,每户住宅由房屋、围墙及大门组成。
该项目已交工两年有余,住户均已入住。
但大门在冬季由于地面隆起导致大门不能顺利开启,进入春季地面下降,大门可正常使用,但大门和围墙连接处及大门门洞已出现裂缝及破损现象。
分析原因,该现象为地基土冻胀引起。
一、场地地层概况根据野外钻孔编录,结合室内土工试验分析,场地地基土由耕土层①、粉质粘土层②组成,各层土特征描述如下:耕土层①(Q4ml):黑褐色,不均匀,稍密,稍湿,结构疏松,富含有机质及植物根系,密实程度较差。
层厚 0.50-1.00m。
粉质粘土层②(Q42al):灰褐色,均匀,湿,呈可塑状态,局部可见砂砾石颗粒和生物碎屑,含植物根系,水平层理,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
最大揭露厚度 9.50m,最大揭露深度 10.00m。
二、水文地质条件场地最大揭露深度为 10.00 米,未发现地下水。
三、原因分析1、地基土内水份在冬季由于温度降低结冰导致体积增大,引起地面膨胀,进入春季由于温度升高,地基土内冰体消融导致体积变小,引起地面缩减。
冻土空间结构冻土空间结构北半球的冻土主要分布在地面与近地层中,南半球则在地面以下的深处。
一般所说的冻土,特指北半球大陆和岛屿的永久冻土。
它是一种无生命的、无水分的、固态的土状堆积物。
我国的冻土主要分布在黑龙江省北部、内蒙古自治区东部、新疆维吾尔自治区的广大地区以及青藏高原上的高山。
在冻土区域里,只有永久性冻土,没有季节性冻土。
永久冻土分为上部和下部。
上部指直接受太阳辐射而融化的土层;下部则指直接受太阳辐射而冻结的土层。
“冻”一般是指低温的环境,而冻土区最显著的特征就是寒冷。
由于气候的作用,使冻结的土壤和岩石具有良好的抗冻性,也就是这种特性使得人类赖以生存的土地变成了坚不可摧的“堡垒”。
如果在那里修筑了公路铁路,即便夏天再炎热,也很难被晒坏,更何况冬天?因此,世界上许多冻土区,特别是在交通干线附近,往往都成了飞机降落时需要加热的首选地带。
“冻土”通常是指冻结过的土壤和岩石。
其实,“冻土”的范围要比这宽泛得多。
冻土可以分为大陆冻土、海洋冻土和高山冻土三种。
因此,广义的冻土包括三种类型的土体,即大陆冻土、海洋冻土和高山冻土。
冻土是一种脆弱的土质,它既不能种植庄稼,又不能放牧牲畜。
“冻土”是指含有冰的土壤或岩石,由于在寒冷气候条件下形成并遭受冻结作用,因而具有很强的抗压性。
我国东北的冻土约占全国冻土总面积的70%。
“冻土”可以细分为若干亚类,每一亚类均有典型的冻土剖面形态特征。
例如,对应于大陆型的亚类,它的冻土表层主要由半胶结的粗砾石和砂石组成,剖面可明显地分出高位和低位层。
在大陆亚类中,除海洋亚类外,各剖面的主要特征都是沿着“ H”字型方向发展。
我国西北地区是世界上著名的冻土分布区之一,该区几乎所有的冻土都属于大陆冻土。
它包括两个方面:一是低温度下的地理现象;二是土壤或岩石在低温下产生的变化,包括三个基本要素:低温、冻结与融解循环以及土壤冻胀或融陷。
冻土的形成受到了诸多因素的影响,其中包括环境因素(地理位置、纬度、高度、地形等),气候因素(年平均气温、降水量、蒸发量、相对湿度等),地质因素(地质条件、岩石性质、地下水位等)。
空间改造方案模版引言一、背景分析在进行空间改造之前,首先需要进行背景分析,明确改造的目的和需求。
背景分析可以包括以下几个方面:1.1 空间的原始状态:对原始空间的结构、布局、尺寸进行全面的了解和评估,包括墙体位置、门窗布置、通风状况等。
1.2 功能需求:明确改造空间的具体功能需求,如居住、办公、商业等,并细分功能,确定每个功能区域所需的空间大小。
1.3 美学需求:根据业主的审美观点和喜好,确定改造后空间的装饰风格、色彩搭配、材质选择等。
1.4 预算限制:根据业主的预算限制,确定改造方案的可行性,包括材料选择、施工工艺等。
二、设计原则在进行空间改造方案设计时,需要遵循以下设计原则:2.1 空间利用最大化原则:通过合理布局和功能分区,充分发挥空间的使用价值,最大化满足业主的功能需求。
2.2 空间通透性原则:通过合理设置门窗、采光井、天窗等,增加空间的通风和采光效果,提升室内空气质量和舒适度。
2.3 色彩搭配与材质选择原则:根据空间的功能和风格需求,合理选择色彩和材质,使空间具有美感和一致性。
2.4 细节处理原则:在空间改造过程中,注重细节处理,如地面处理、墙面装饰、家具摆放等,增强空间的整体效果和协调性。
三、空间改造方案根据上述背景分析和设计原则,我们提出以下标准样本空间改造方案,以供参考:3.1 墙体改造:根据功能需求和美学要求,对墙体进行改造,可以采用拆墙、扩大门窗或设置隔墙等方式,调整空间布局和通风效果。
3.2 天花板改造:通过设计吊顶、灯带、凹凸造型等,改变天花板的形状和材质,增加空间的层次感和舒适度。
3.3 地板改造:根据美学需求和功能要求,选择合适的地板材料,如木地板、地砖、地毯等,改变地面的色彩和质感,提升空间的整体效果。
3.4 空间分隔:根据功能需求和美学要求,设置隔断、屏风、柜子等,将空间划分为不同的功能区域,增加使用灵活性和私密性。
3.5 照明设计:根据空间的功能和美学需求,设计照明方案,包括主照明、辅助照明和装饰照明等,突出空间的重点和氛围。
冻土以及它的分布和利用冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月),季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(数年至数万年以上)。
地球上多年冻土,季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。
因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。
冻土因为土壤里面或多或少的都含有水分,但温度降到零度或零度以下,土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结,这样就产生了冻土。
冻土形成以物理风化为主,而且进行得很缓慢,只有冻融交替时稍为显著,生物、化学风化作用亦非常微弱,元素迁移不明显,粘粒含量少,普遍存在着粗骨性。
高山冻漠土粘粒的K2O含量很高,可达50克每千克,说明脱钾不深,矿物处于初期风化阶段。
如果土层每年散热比吸热多,冻结深度大于融化深度,多年冻土逐渐变厚,称为发展的多年冻土,处于相对稳定状态;如果土层每年吸热比散热多,地温逐年升高,多年冻土层逐渐融化变薄以至消失,处于不稳定状态,称为退化的多年冻土。
如果多年冻土在水平方向上的分布是大片的、连续的、无融区存在的称为整体多年冻土;如果多年冻土在水平方向上的分布是分离的、中间被融区间隔的称为非整体多年冻土。
又可根据冻土的地理分布,成土过程的差异和诊断特征,可分为冰沼土和冻漠土两个土类。
冰沼土又称苔原土,我国把冰沼土这一土壤名称,改为冰潜育土,分布于极地苔原气候区和我国黑龙江北部。
冰沼土是冻土中具有常潮湿土壤水分状况,具有碳氮比>13的潜育暗色表层和pH<4.0的斑纹AB层的土壤。
冰沼土土层浅薄,剖面由泥炭层和潜育层组成,土体构型为O-Oi-Cg或Oi-Cg型。
冻漠土包括高山荒漠土、高山寒冻土。
该土壤主要发育在我国青藏高原等高山区冰雪活动带的下部。
一般在海拔4000米以上。
冻漠土是冻土中具有干旱土壤水分状况,具有淡色表层,无盐积层和石膏层的土壤。
论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用摘要:作为一种冰胶结性土体,多年冻土具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系,但由于其广泛分布于我国西北、东北等区域的大面积范围内,对该地段的路基设计又是不可避免的。
本文分析了多年冻土对路基工程质量的影响及其原因,并针对这些问题,提出了多年冻土区路基结构设计的原则与方法,以期针对不同类型的冻土对路基的不同影响而采取相应对策,有效提高路基质量。
关键词:多年冻土区,路基设计,病害Abstract: as a kind of cemented soil mass of ice, permafrost have very special properties, is a heterogeneous, complicated structure, and the soil is hard to control system, but because of its widely distributed in northwest China, northeast China and other regions within the scope of the large area, the section of roadbed design is inevitable. This paper analyzes the permafrost to the influence on the quality of the subgrade engineering and its reason, and in the light of these problems, and put forward the embankment structure design of the warm permafrost regions principle and method to the frozen soil of different types of different effects of the roadbed and adopt corresponding countermeasures, effectively improve the quality of roadbed.Keywords: warm permafrost regions, roadbed design, diseases1 多年冻土区的分布特征及类型工程上将温度≤0℃的,含有冰的各种土壤与岩土称为冻土,作为一种冰胶结性土体,冻土既有一般土壤的共性,又具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系。
冻⼟地基冻⼟区地基处理的基本⽅法冻⼟区地基处理技术的发展是随着⼟⽊⼯程建设的发展⽽逐步发展壮⼤的。
⽽冻⼟区特殊的⼯程病害特征冻胀和融沉,⼜为冻⼟区⼯程建设提出了不同于⼀般⼯程建设的新挑战。
冻⼟是⼀种特殊的、低温和易变的⾃然体,它对寒区经济建设和⼈类⽣存发展造成了严重影响,⼈类在与恶劣的⾃然环境作⽃争的同时,冻⼟研究者在研究影响冻结和融化的四⼤因素(热量、⽔分、⼒和⼟质)的基础上,提出了许多防治措施。
在季节冻⼟区建筑物的破坏主要是因地基⼟的冻胀⽽引发的,所以,为防⽌冻害发⽣,应从对地基⼟的处理和增强建筑物结构两⽅⾯着⼿。
就处理地基⼟来说,主要是通过削弱产⽣冻胀的三⼤要素:易冻胀⼟质、⽔分(⼟中⽔分及外界补给⽔分)及⼟中负温值之⼀来达到防冻害的⽬的。
采⽤的主要⽅法有:1)换填法,即⽤粗砂、砾⽯等⾮(弱)冻胀性材料置换天然地基的冻胀性⼟。
2)物理化学法,利⽤交换阳离⼦及盐分对冻胀影响的规律,采⽤⼈⼯材料处理地基⼟以改变⼟离⼦与⽔之间的相互作⽤,使⼟体中的⽔分迁移强度及其冰点发⽣变化,以达到削弱冻胀的⽬的。
3)保温法,在建筑物底部或四周设置隔热层,增⼤热阻,以推迟地基⼟的冻结,提⾼⼟中温度,降低冻结深度,进⽽起到防⽌冻胀的⽬的。
4)排⽔、隔⽔法,即降低地下⽔位季节冻⼟层范围内⼟体的含⽔量,隔断外⽔补给来源和排除地表⽔防⽌地基⼟变形。
在增强结构措施⽅⾯,主要以深基础、锚固基础(深桩基础、各种扩⼤基础)为主的不允许冻胀变形建筑物和以柔性结构、加强基础或上部结构的刚度或整体性以及合理分割结构与设置变形缝为主的允许冻胀变形建筑物为主。
同时,还采⽤架空法、埋⼊法及隔离法等回避措施。
在多年冻⼟地区,以融沉引起的破坏为主,因此,在利⽤多年冻⼟作为建筑物的地基时,除了考虑常规的变形因素之外,更多地要考虑与温度有极密切关系的有效应⼒对冻⼟的作⽤以及与温度分布和控制有关的热源问题。
可根据建筑物的结构、施⼯特点和⼯程冻⼟条件及地基⼟性质,采⽤保护多年冻⼟原则或允许融化原则。
冻土地区建筑结构设计思路冻土地区是指地表冻结层(Permafrost)广泛分布的地区,包括我国西部的青藏高原、东北地区以及北极地区等。
由于冻土层的特殊性质,冻土地区的建筑结构设计需要考虑一系列的因素,包括冻融循环、冻胀收缩、热量传导等。
本文将探讨在冻土地区建筑结构设计中的一些关键思路。
首先,冻土地区建筑结构设计的首要任务是保证建筑物的稳定性。
冻土地区的冻融循环是建筑物稳定性的主要威胁之一。
在寒冷的冬季,冻土层会因低温而变硬,支撑着建筑物;而在温暖的夏季,冻土层会融化,导致地基不稳定。
为了应对这一问题,我们可以采取一些措施,如在地基中加入隔热材料,减少热量传导,降低冻土层融化的速度;同时,合理选择建筑材料,以减少瑞冰、融泥以及冻胀带来的影响。
其次,在冻土地区建筑结构设计中,还需要考虑冻胀收缩的影响。
当冻土层融化时,土壤会膨胀,导致地基不稳定。
为了解决这一问题,我们可以采取多种措施。
例如,通过采用沉桩作为地基,将建筑物的重量传递到更深的冻土层,减少地表冻结层受热的程度,从而减少冻胀的影响。
此外,还可以在地基中预留一定的膨胀空间,使地基能够适应冻土层的膨胀和收缩,从而保持建筑物的稳定。
另外,在冻土地区建筑结构设计中,隔热是一个非常重要的考虑因素。
冻土层的融化速度与温度有关,而建筑物内部的温度会通过结构体传导到冻土层,导致其融化。
因此,我们需要采用隔热措施来减少热量传导。
一种常见的方法是在建筑物外墙采用保温材料,如聚苯板、岩棉板等,以减少建筑物内外的热量交换。
此外,还可以在建筑物顶部设置隔热层,减少顶部的热量传导,进一步降低冻土层的融化速度。
最后,在冻土地区建筑结构设计中,还需要考虑建筑物的排水和通风系统。
由于冻土地区的地表冻结层会阻碍土壤中的水分渗透,导致水分聚集在地表,容易引发涝灾。
因此,建筑物必须具备良好的排水系统,包括排水沟和雨水收集系统等,以确保建筑物周围的水分能够顺利排除。
同时,建筑物还需要有良好的通风系统,以保持室内空气的新鲜和湿度的适宜,避免在冬季出现空气污染和结露等问题。
冻土工程环境相互作用作文
在北极圈和高山上,冻土就是那片硬邦邦、冷冰冰的土地,它
静静地躺在那里,好像啥事都不关心。
但其实,它和工程建设的关
系可紧密着呢!
说到冻土,它就像个“冰土大杂烩”,水分一冷就结冰,和土
壤搅和在一起。
可现在全球都在变暖,冻土也坐不住了,开始融化,这可把建筑师傅们给愁坏了。
地基不稳,房子怎么盖啊?
不过,咱们的建筑师傅们可不是吃素的。
他们研究冻土的特性,想办法应对。
比如,给地基裹上“保暖衣”,减慢冻土的融化速度,让建筑稳稳当当地立在那里。
冻土地区修路也是个技术活。
冻土一融化,路就往下沉,坑坑
洼洼的。
工程师们可聪明了,他们设计了排水系统,还加强了路面
结构,让路更加抗冻。
还有啊,冻土地区的环境保护也很重要。
建设时得小心翼翼,
别破坏了那些植物和动物的家。
毕竟,我们要和这片土地和谐共处嘛。
总之,冻土和工程环境的关系就像一场“你来我往”的较量。
既要确保工程稳定,又得保护环境,真是个技术活啊!。
长春市冻土时空变化特征分析长春市位于中国吉林省中部,地处东经125°14′至129°5′,北纬43°11′至45°2′之间。
该地区属于亚寒带大陆性季风气候区,四季分明,冬季寒冷,夏季短暂而温暖。
冻土是指地下的土壤或岩石,在一年中的某个时段内,达到受冷温度条件下,其中的部分或全部水分结冰的现象。
冻土是长春市的重要地质资源,对于城市建设、交通运输等方面具有重要意义。
研究长春市冻土时空变化特征对于地质灾害防治、城市规划和生态环境保护都具有重要的意义。
一、时态特征:1. 季节变化:冬季是长春市冻土发育的主要时期。
一般从11月中旬开始,到来年的4月中旬解冻。
这段时间内,地下的土壤或岩石中的水分会全部或部分结冰。
2. 年际变化:长春市的冻土深度和冻土期长度在不同年份会有较大的差异。
一般情况下,冻土深度和冻土期长度呈正相关关系,即冻土深度越深,冻土期越长。
二、空间特征:1. 流域差异:长春市冻土的分布在空间上存在一定的差异。
主要分布在长春市北部的松花江流域和长春河流域。
这两个流域的冻土深度和冻土期较其他地区更深更长。
2. 地貌差异:长春市的地貌特点主要是中山丘陵和平原地貌。
冻土的分布在不同地貌类型的区域有所不同。
中山丘陵地区的冻土发育程度较高,而平原地区的冻土相对较少。
长春市冻土时空变化的原因主要有以下几个方面:一、气候因素:1. 温度:长春市冻土时空变化与气温有关。
低温是冻土发育的主要环境条件。
冬季温度的变化会直接影响冻土的深度和冻土期长度。
2. 降雪:降雪量的多少会影响冻土的分布和深度。
大量的降雪会使得地表的温度更容易降到冻结点以下,从而加深冻土的深度。
二、地质结构:1. 土壤类型:不同土壤类型的导热性质不同,影响冻土的深度和分布。
砂质土壤导热性较好,容易产生浅层冻土;黏土和粉质土壤导热性较差,容易产生深层冻土。
2. 地下水位:地下水位的高低也会影响冻土的分布和深度。
冻土空间结构冻土空间结构是土的各种物理和力学特征的总称。
包括孔隙、孔隙率、孔隙比、渗透性、透水性、冻胀性、承载性、含水量等。
它不仅与冰层的厚度、密度、温度、湿度有关,而且还受到季节、气候和地形的影响。
由于多年冻土具有非线性结构特点,因此在多年冻土地区发生的变形、破坏过程也呈现出非线性的特征,这就使得在短期内冻土的变形过程具有非线性特征,并可通过线性理论来预测。
一般认为冻土的形成过程分为三个阶段,即:先成冻土、次生冻土和多年冻土。
先成冻土阶段指原始土状态,其中有的土体已发生过冻融循环,有的则没有。
次生冻土阶段是从先成冻土转化而来的,包括土状冻结、固结及土的成岩作用。
多年冻土指在多年冻土区,即使经过数千年甚至数万年以上的时间,冻结状况也没有明显改变的土。
多年冻土在我国分布很广,遍及黑龙江省北部、西北大沙漠、西藏北部和东部、新疆北部和南部、青海北部、甘肃中部和南部以及内蒙古、吉林西部。
人们利用在高山上生长着“冻木”、“冻灌木”和“冻草本植物”。
后来,气候变得寒冷,那里的“冻木”、“冻灌木”和“冻草本植物”开始慢慢死去。
在死亡的过程中,由于地下冰融化了,冻木或冻灌木的腐殖质逐渐被释放出来,然后随着温度的降低,冰层越来越薄,这些腐殖质遇到空气就会冻结,最终变成了多年冻土。
多年冻土的冻结是一个漫长的过程,需要很长的时间。
但在每年秋天或春天融化,再次冻结,并导致土的强度不断增加。
冻土是一种多年生草本植物,属耐寒多年生草本植物,叶根部肥厚,具备超强的生命力,春季发芽晚秋季枯黄,对高山冻土地表侵蚀及空气流动起到积极的保护作用。
它们是地球的忠诚卫士。
每当寒潮袭来,它们都会为坚守岗位的冻土“站岗放哨”。
我国北方“青藏高原”冻土带的永久冻土层平均深度一般达数米至十几米,稳定年限约百年左右,少数地区在千年以上。
其次在中国中西部横断山脉、祁连山等山地,冻土也较常见,其平均厚度一般约数十厘米。
在寒冷地区土壤中不能有活的有机体存在,否则就会产生冻融,土壤溶液就会外渗,冻土就会发生变化,土体就会遭到破坏。
工程地质勘查专业毕业设计论文:地下空间工程地质条件下冻融循环作用的研究毕业设计论文:地下空间工程地质条件下冻融循环作用的研究摘要随着全球气候变暖,冻土地区的工程设施常常遭受冻融循环作用的损害。
为了保障地下工程设施的安全和稳定性,本文研究了地下空间工程地质条件下的冻融循环作用。
本文首先介绍了研究背景和意义,然后明确了研究目的和问题,接着详细描述了研究方法、步骤和结果,最后总结了研究成果和提出未来发展方向。
1. 研究背景和意义冻土地区在全球范围内广泛分布,尤其在北半球高纬度地区。
随着全球气候变暖,冻土地区的工程设施常常遭受冻融循环作用的损害。
冻融循环作用是指,在冬季冻结和夏季融化的反复作用下,地下工程设施的物理性质和力学性能发生改变,从而导致设施的破坏。
因此,研究地下空间工程地质条件下的冻融循环作用具有重要意义。
2. 研究目的和问题本文的研究目的是揭示地下空间工程地质条件下的冻融循环作用规律,为地下工程设施的设计、施工和维护提供科学依据和技术支持。
同时,本文旨在解决以下问题:(1)冻融循环对地下工程设施的损害机制是什么?(2)冻融循环对地下水文地质环境的影响是什么?(3)如何评估和预测冻融循环对地下工程设施的影响?(4)如何采取有效措施防止冻融循环对地下工程设施的损害?3. 研究方法和技术本文采用实验研究和数值模拟相结合的方法,对地下空间工程地质条件下的冻融循环作用进行研究。
实验方面,本文采集了不同工程地质条件的土样,进行了冻融循环实验,测量土样的物理性质和力学性能变化。
数值模拟方面,本文利用有限元软件,建立了冻融循环作用的数值模型,模拟了冻融循环过程中地下工程设施的应力和变形情况。
4. 研究步骤本研究分为以下几个步骤:(1)采集不同工程地质条件的土样,进行土质分析;(2)设计冻融循环实验,测量土样的物理性质和力学性能变化;(3)利用有限元软件建立冻融循环作用的数值模型;(4)对数值模型进行验证和敏感性分析;(5)将实验结果与数值模拟结果进行对比和分析。
冻土空间结构范文冻土是指位于地表以下40cm至100cm之间的土壤层次,在长时间低温条件下,土壤中水分凝结形成冰碴。
冰的存在对地质工程有重要影响,特别是在高山、高纬度和高海拔地区。
因此,了解冻土的空间结构对于工程设计和施工具有重要意义。
冻土表层位于土壤层次的最上部,这是最接近地表的一层,往往在冬季时更容易受到冰的影响。
在冻土表层中,温度处于冰点以下,这使得水分凝结成冰碴,并且会导致土壤颗粒结冰胶结。
这种结构能够增加冻土的强度和稳定性,因此被广泛应用于地基和基础工程中。
冻土中层位于冻土表层之下,通常为长期低温区域的特征,如高纬度或高海拔地区。
在这一层次中,温度在冬季时趋于接近冰点,但不会达到凝结点以下。
因此,该层次的土壤含水量较高,有很高的冰水含量。
这使得冻土中层具有较低的强度和稳定性,对于施工和工程设计来说是一个重要的挑战。
冻土下层位于冻土中层之下,是最远离地表的一层。
温度在这一层次中更接近地下水的温度,一般在0°C以上。
这使得冻土下层的含水量很高,土壤的颗粒间存在较多液态水分子。
由于液态水的存在,这一层非常不稳定,容易发生流动和变形。
因此,在工程设计中需要特别注意冻土下层的存在,以减少工程风险。
除了上述层次外,还存在着不同类型的冻土结构,如多孔冻土、层状冻土和冰缝。
多孔冻土是指由冰、凝土和孔隙组成的冻土。
它通常在地下水位较高的区域中存在,如河流或湖泊附近。
层状冻土是由多个水分浸透和冰冻的土壤层次组成的,往往在湖泊底部或冰碴沉积地区发现。
冰缝是冻土中的水分形成的微小裂缝,可以使冻土更加脆弱和易碎。
总之,冻土空间结构对于工程设计和施工具有重要影响。
通过了解冻土的不同层次和结构类型,可以更好地预测和处理工程中的冻土问题。
此外,冻土空间结构还对冻土区域的生态环境和气候变化有重要意义,需要进一步研究和关注。
冻土空间结构范文
冻土空间结构分为三层:表层冻土、中间层冻土和底层冻土。
表层冻土是多年冻土,存在于冻土根部以上,冻土根部以下的区域,具有反复的融化和凝固特征,在上半年是凝固的,在下半年出现了融化。
中间层冻土是双年冻土,即冻土根半部以下的土层,一年只融化一次,凝固过程也会持续数月,覆盖面积较大。
底层冻土是多年冻土,它们的表面经常凝固,以至于在一年之内几乎不会融化,如果有融化,持续时间也很短暂。
冻土空间结构模式包括一维模式、二维模式和三维模式。
一维模式是仅涉及深度的单变量冻土活动,反映了冻土活动的表层深度,以及有效深度、最深深度等;二维模式,反映了冻土活动的空间分布,可以定量描述冻土空间结构的趋势;三维模式,反映了冻土活动对地形的影响,即冻土活动沿地形分布的不同特征。