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附錄D、土的季節(jié)融化與凍結(jié)深度D.0 1、土的季節(jié)融化深度 像地基土的凍結(jié)深度一樣 地基土的融化深度也需規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)條件、即在銜接的多年凍土地基中 土質(zhì)為非融沉性,凍脹性、的黏性土，地表平坦，裸露的空曠場地、實(shí)測多年.10年，融化深度的平均值為融深的標(biāo)準(zhǔn)值，在沒有實(shí)測資料時(shí)、按計(jì)算.該公式適用于高海拔的青藏高原地區(qū)，該公式適用于高緯度的東北地區(qū)。由于高海拔多年凍土地區(qū)、青藏高原。與高緯度多年凍土地區(qū)。東北地區(qū) 的氣候特點(diǎn)不同。例如，兩個(gè)地區(qū)的年平均氣溫相同.則高緯度地區(qū)的融化深度與融化指數(shù)的關(guān)系就有顯著的區(qū)別。所以提出兩個(gè)公式分別計(jì)算高原和東北地區(qū)。融化深度與凍結(jié)深度.都屬于熱的傳導(dǎo)問題。因此 凡是影響凍結(jié)深度的因素同樣也影響著融化深度.除了氣溫的影響之外尚有土質(zhì)類別,巖性,不同的影響.土中含水程度的影響以及坡度的影響等 如前所述，當(dāng)其他條件相同時(shí),粗顆粒砂土的融化深度比黏性土的大。因粗顆粒土的導(dǎo)熱系數(shù)比細(xì)顆粒土的大，土的含水率越大消耗于相變的熱量就越多。雖然導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的增加而增大 但比相變耗熱的增大緩慢得多。因此含水越多的土層融化深度相對越小 坡向和坡度對土層的季節(jié)融化深度的影響也是很大的，在其他條件相同的情況下 地表接受的日照輻射總量也不同、所以向陽坡坡度越大.融化的深度越深 見表10、表10,坡向?qū)θ谏畹挠绊懴禂?shù)ψmto.根據(jù)中鐵西北科學(xué)研究院，鐵道第一勘測設(shè)計(jì)院,中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所等單位編制的，青藏高原多年凍土地區(qū)鐵路勘測設(shè)計(jì)細(xì)則。和鐵道第三勘測設(shè)計(jì)院編制的 東北多年凍土地區(qū)鐵路勘測設(shè)計(jì)細(xì)則，對土質(zhì)類別與融深的影響系數(shù).經(jīng)整理分析本規(guī)范提出了關(guān)于該系數(shù)的推薦值，土的類別對融深的影響系數(shù)見表11.表11、土的類別.巖性，對融深的影響系數(shù)ψmsD，0、2.土的季節(jié)凍結(jié)深度，影響凍深的因素很多 最主要的是氣溫.除此之外尚有季節(jié)凍結(jié)層附近的地質(zhì)，巖性.條件。水分狀況以及地貌特征等 在上述諸因素中.除山區(qū)外，只有氣溫屬地理性指標(biāo),其他一些因素,在平面分布上都是彼此獨(dú)立的 帶有隨機(jī)性，各自的變化無規(guī)律和系統(tǒng)、有些地方的變化還是相當(dāng)大、它們屬局部性指標(biāo)。局部性指標(biāo)用小比例尺的全國分布圖來表示是不合適的、標(biāo)準(zhǔn)凍深的定義為地下水位與凍結(jié)鋒面之間的距離大于2m的非凍脹黏性土,在地表平坦。裸露和城市之外的空曠場地中。多年實(shí)測 不少于10年、最大凍深的平均值，標(biāo)準(zhǔn)凍深一般不用于設(shè)計(jì)中,凍深的影響系數(shù)有土質(zhì)系數(shù) 溫度系數(shù)，環(huán)境系數(shù)和地形系數(shù)等 土質(zhì)對凍深的影響是眾所周知的、因巖性不同其熱物理參數(shù)也不同，粗顆粒土的導(dǎo)熱系數(shù)比細(xì)顆粒土的大。因此、當(dāng)其他條件一致時(shí)，粗顆粒土比細(xì)顆粒土的凍深大.砂類土的凍深比黏性土的大。我國對這方面問題的實(shí)測數(shù)據(jù)不多。不系統(tǒng).蘇聯(lián)1974版和1983版，房屋及建筑物地基設(shè)計(jì)規(guī)范，中有明確規(guī)定.本規(guī)范采納了他們的數(shù)據(jù)，土的含水率和地下水位對凍深也有明顯的影響，我國東北地區(qū)做了不少工作.這里將土中水分與地下水位都用土的凍脹性表示,見本規(guī)范表3,2 1.匯總黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院,原名.低溫建筑研究所 等單位的研究資料有關(guān)水分.濕度、對凍深的影響系數(shù)。見表12。因土中水在相變時(shí)要放出大量的潛熱，所以含水率越多.地下水位越高、凍結(jié)時(shí)向上遷移，參與相變的水量就越多，放出的潛熱也就越多，由于凍脹土凍結(jié)的過程也是放熱的過程,放熱在某種程度上減緩了凍深的發(fā)展速度。因此凍深相對變淺,表12,水分對凍深的影響系數(shù)。含水率。地下水位.ψmw，注。表12中.土壤的含水率與地下水位深度都含在土的凍脹性表中,參見本規(guī)范表3、2，1.坡向?qū)錾钜灿幸欢ǖ挠绊?、因坡向不?接收日照的時(shí)間有長有短。得到的輻射熱有多有少、向陽坡的凍深最淺。背陰坡的凍深最大,坡度的大小也有很大關(guān)系，同是向陽坡，坡度大者陽光光線的入射角相對較小，單位面積上的光照強(qiáng)度變大 接受的輻射熱量就多 但是有關(guān)這方面的定量實(shí)測資料很少，現(xiàn)僅參照蘇聯(lián).普遍凍土學(xué)。中坡向?qū)θ诨疃鹊挠绊懴禂?shù),城市的氣溫高于郊外.這種現(xiàn)象在氣象學(xué)中稱謂城市的，熱島效應(yīng)。城市里的輻射受熱狀況改變了 深色的瀝青屋頂及路面吸收大量陽光 高聳的建筑物吸收更多的陽光，各種建筑材料的容量和傳熱量大于松土。據(jù)計(jì)算。城市接受的太陽輻射量比郊外高出10.30、城市建筑物和路面?zhèn)魉蜔崃康乃俣缺冉纪鉂駶櫟纳百|(zhì)土壤快3倍 工業(yè)設(shè)施排煙，放氣。機(jī)動(dòng)車輛排放尾氣 人為活動(dòng)等都放出很多熱量,加之建筑群集中、風(fēng)小對流差等、使周圍氣溫升高，目前無論國際還是國內(nèi)對城市氣候的研究越來越重視、該項(xiàng)研究已列為國家基金課題，對北京.上海。沈陽等十個(gè)城市進(jìn)行了重點(diǎn)研究,已取得一批階段成果。根據(jù)國家氣象局氣象科學(xué)研究院氣候研究所和中國科學(xué)院。國家計(jì)委北京地理研究所氣候室的專家提供的數(shù)據(jù),經(jīng)過整理列于表13中、熱島效應(yīng) 是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。和城市人口數(shù)量。人口密度、年平均氣溫.風(fēng)速。陰雨天氣等諸多因素有關(guān)。根據(jù)觀測資料與專家意見.作如下規(guī)定,20萬 50萬人口的城市、市區(qū).只考慮市區(qū)0,90的影響系數(shù).50萬.100萬人口的市區(qū)、可考慮5km 10km范圍內(nèi)的近郊區(qū)0。95、大于100萬人口的市區(qū)?？蓴U(kuò)大考慮10km，20km范圍內(nèi)的近郊區(qū)。此處所說的城市,市區(qū),是指市民居住集中的市區(qū),不包括郊區(qū)和市屬縣 鎮(zhèn) 表13.熱島效應(yīng)。對凍深的影響，關(guān)于凍深的取值 盡量應(yīng)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)測資料、要注意個(gè)別年份、挖探一個(gè)、兩個(gè)數(shù)據(jù)不能算實(shí)測數(shù)據(jù)。多年實(shí)測資料,不少于10年，的平均值才為實(shí)測數(shù)據(jù),個(gè)體不能代表均值。