冻土地质灾害
季节性冻土地基病害与整治策略分析
季节性冻土地基病害与整治策略分析路基是道路的重要组成部分,它是公路的基础,其强度和稳定性直接影响到整条道路的使用效果。
因此。
提高路基的强度和稳定性是控制整个道路施工质量的关键。
这就决定了当道路穿过季节性冻土地段时,必须对路基进行必要的处理,以防止季节性冻土对路基造成危害。
一、季冻区路基病害1. 冻胀引起的破坏当冬季赴温传入地下,路基中水分(包括通过路基土中毛细管上升到路基内部的地下水及孔隙中原有的部分水分)冻结成冰,并形成冰夹层、多晶体冰晶等形式的冰侵入体,水分冰冻后体积将增加5%~10%,引起土颗粒的相对移动,使土体体积产生不同程度的扩张现象。
如果冻胀力大于基底上的荷载,路基就可能被抬起,形成冻胀丘及隆岗等一些地形外貌。
2. 融沉翻浆在季节性冻土地区水文地质条件不良地段,冬季路基土体由于冰冻作用,使其含水量增大,春季化冻时路基中水分不能及时排除,形成潮湿软弱状态(翻浆),并且土体在融化固结过程中会产生局部地面的向下运动,使路基承载能力严重下降,危害道路的使用性能,不利于道路安全、正常、舒适运行。
二、成因分析路基的病害是与气温、土质及水源条件密切相关的,主要发生在气候严寒、具有季节冻结深度的地区,其土质以细颗粒的粘性土为主,往往富含水分。
分析季节性冻土区路基病害产生的原因主要有以下几个方面1. 气温秋末初冬,形成较大的温差梯度。
由于土中薄膜水具有自高温向低温转移的特性,较大的地温差,将使深部的土中水向基床上聚集,结成扁冰体。
初冬气候温和,降温缓慢,使冻结线在基床上层滞留时间较长,造成水分向上聚集的有利条件。
春寒较长,晚春气温急剧回升,基床上部土融化较快,大量的融冻水分无法排出,又来不及蒸发,形成流塑状泥浆。
2. 水源秋末多雨,冻结前土基原始含水量大。
土层冻结具“开系统”条件,地下水位在冻层附近。
地表排水系统不畅,积水较多,或路基有道碴槽积水,向基床渗透聚集。
路基内部毛细水密布,不能及时排出。
冬季侧沟积雪较多,春融期又遇降水,造成融冻层湿度恶化。
漠大线多年冻土灾害风险分析及管理措施探讨
冻土的危害及预防措施有哪些方面
排水措施
建立排水系统:在冻土区建立完善的排水系统,包括排水沟、排水管等,以降低地下水 位,防止冻土融化后形成泥泞。
排水沟设计:根据冻土区的地形和气候条件,合理设计排水沟的走向和深度,确保排水 顺畅,防止积水对冻土的影响。
排水管选择:选择耐寒、耐压、耐腐蚀的排水管材料,确保排水系统的正常运行,防止 管道破裂或堵塞。
排水设施维护:定期对排水系统进行检查和维护,确保排水设施的正常运行,防止因排 水不畅而导致的冻土危害。
换填措施
目的:防止冻土对建筑物造 成危害
定义:将冻土层挖除,用砂、 碎石等材料进行换填
方法:机械挖除、人工挖除、 爆破等方法
材料选择:砂、碎石、矿渣 等材料
热棒技术
热棒技术原理: 利用热传导原理, 将地下冻土中的 热量导出,降低 冻土温度,防止 冻土膨胀和融沉。
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冻土对建筑物的危害
建筑物地基不均匀沉降
建筑物开裂
建筑物倾斜
建筑物倒塌
冻土对农业的危害
冻土导致土壤肥力下降:冻土层阻碍了土壤中的水分和养分流动,使得土壤肥力下降,影 响农作物的生长。
冻土造成农作物减产:由于冻土层的存在,农作物根系无法正常吸收水分和养分,导致农 作物减产。
冻土造成农作物死亡:在极端情况下,冻土层过厚或温度过低,会导致农作物死亡。
冻土影响农业机械化:冻土层硬度较高,影响农业机械的作业效率,增加了农业生产成本。
冻土对环境的危害
冻融作用:冻土融化时,会释放大量热量,导致土壤温度升高,影响植物生长。 冻胀作用:冻土在冻结过程中,会产生体积膨胀,导致地基变形,影响建筑物稳定性。 冻裂作用:冻土在冻结过程中,会产生裂缝,影响道路通行安全。 冻害影响:冻土融化时,会产生融水,导致道路湿滑,影响交通安全。
201601图说冻土地区活动断裂的灾害效应
十三、冻土地区活动断裂的灾害效应青藏铁路横穿处于强构造活动区和高寒环境的青藏高原,断裂活动与冻土融冻相互耦合,产生特有的地质灾害,称为断裂诱发地质灾害,包括断裂蠕滑变形、不均匀融冻变形、夏季线性排列的泉水群、冬季串珠状斜列冰丘、构造裂缝等灾害类型。
沿部分断裂破碎带,由于断裂活动、桥梁施工及火车震动,还诱发位置随时间发生变化的移动冰丘。
在青藏高原岛状冻土带和常年冻土地区,沿活动断裂发育特殊的热结构和丰富的地下水;断裂活动—地下水运动—不均匀冻胀相互耦合,能够产生显著的灾害效应,导致路基变形、路面破裂、桥梁破坏和涵管拱曲,威胁铁路、公路、输油管道等线路工程安全(吴珍汉等,2003d,2004,2005;Wu et al., 2004)。
PART 13 GEOLOGICAL HAZARDS POSED BY ACTIVE FAULT IN THE PERMAFROST NORTH TIBETAN PLATEAUThe Golmud-Lhasa Railway goes across the Tibetan Plateau characterized by intensely tectonic activity and severe cold climate. The coupling among active faulting, underground water flow and feeezing-thawing may result in variety of geological hazards including seismic fracturing, creep deformation, inhomogeneous freezing and thawing, surface fracture, pingo and migrating pingo. These geological hazards together with earthquake threaten the safety of railway, highway, oil-pipeline and other engineering facilities as bridges, culverts and buildings (Wu et al., 2003d, 2004, 2005).图164 两道河兵站南侧沿活动断裂发育的泉水群与泉华台地(镜头向东,摄于2001年7月)Fig.164 View eastward in July of 2001 at hotspring ponds in linear distribution along active fault in south of Liangdaohe Station of the Golmud-Lhasa Highway图165 沱沱河断陷盆地钻探剖面与低温温泉群Fig.165 Cross section from Tuotuohe to Kaixinling and freezing hotsprings in winter along Tuotuohe active fault图166 温泉盆地东侧沿主边界断裂线性分布的泉水群(镜头向南东,摄于2002年2月)Fig.166 View southeastward in February of 2002 at freezing springs in linear distribution along east boundary fault of the Wenquan graben图167 头二九断裂线性分布的冰丘群(镜头向北,摄于2002年2月)Fig.167 View northward in February of 2002 at pingos in linear distribution along the Touerjiu fault in south of Tanggula Mts.图168 雁石坪断裂(F40)破碎带构造裂缝与斜列冰丘群(镜头向南东,摄于2002年2月)Fig.168 View southeastward in February of 2002 at surface fracture and en-echelon pingos along Yanshiping active fault (F40)图169 安多盆南边界断裂线性展布的古冻胀丘(镜头向北东,摄于2003年3月)Fig.169 View northeastward in March of 2003 at underground freezing domes in linear distribution along south boundary fault of Amdo basin图170 安多盆南活动断裂蠕滑与不均匀冻胀耦合错断全新世砂土并破坏青藏公路(镜头向北,摄于2001年3月)Fig.170 View northward in March of 2001 at active faulting and heterogeneous freezing deformation of the Highway along fault in south of Amdo basin图171 安多盆南活动断裂蠕滑与不均匀冻胀耦合错断全新世砂土导致青藏公路的路基变形(镜头向北,摄于2001年3月)Fig.171 View northward in March of 2001 at active fault cutting Holocene deposits and road deformation of the Golmud-Lhasa Highway resulted from coupling among active faulting, underground flow and heterogeneous freezing in south of Amdo basin图172 安多盆南活动断裂蠕滑及地下水不均匀冻胀变形相互耦合导致青藏公路变形破坏(镜头向北西,摄于2001年3月)Fig.172 View northwestward in March of 2001 at road deformation of the Golmud-Lhasa Highway caused by coupling among active faulting, underground flow and heterogeneous freezing in south of Amdo basin图173 唐古拉山北断裂破碎带的不均匀冻胀导致青藏公路塌陷变形(镜头向北,摄于2001年3月)Fig.173 View northward in March of 2001 at depression of the Golmud-Lhasa Highway along north Tanggula fault图174 乌玛塘盆北沿断裂破碎带发育的多级滑动面(镜头向南,摄于2002年7月)Fig.174 View southward in July of 2002 at multi-level slides along north boundary fault of Wumatang depression of east Damxung basin图175 温泉盆地内部次级断层破碎带冰丘及灾害效应左图:1-全新世河湖相沉积,2-盆内次级断层,3-热融凹陷,4-冰丘,5-等高线(m),6-布曲河及流向,7-设计铁路线,8-设计铁路大桥。
冻土地质问题解决的主要措施阐述
冻土地质问题解决的主要措施引言冻土是指在地表或近地表上,由于长期低温条件下土壤中水分的冻结而形成的一种特殊地质现象。
冻土的存在对于工程建设、交通运输、能源开发等都会带来一系列的地质问题。
为了解决这些问题,采取一系列措施是必不可少的。
本文将详细阐述冻土地质问题解决的主要措施。
1. 冻土工程勘察为了有效解决冻土地质问题,首先需要进行全面细致的勘察工作。
勘察内容包括:- 冻土分布情况:通过野外调查和实验室测试,确定不同区域的冻土分布情况及其性质。
- 冻结特性测试:对不同类型的冻土进行物理力学性质测试,如抗压强度、抗拉强度等。
- 温度场测定:通过测量不同深度处的温度变化,了解冻土层温度场分布情况。
- 湿度场测定:通过测量不同深度处的湿度变化,了解冻土层湿度场分布情况。
- 土壤含水率测试:确定土壤含水率对冻土形成和稳定性的影响。
2. 冻土地质工程设计在进行冻土地质工程设计时,需要考虑以下因素: - 工程类型:根据不同的工程类型(如建筑、道路、桥梁等),确定合适的设计方案。
- 地表温度变化:分析地表温度变化规律,确定冻土层厚度和稳定性要求。
- 土壤含水率控制:通过控制土壤含水率,减少冻融循环对工程造成的影响。
- 抗冻处理:采取合适的抗冻措施,提高工程结构的抗冻性能。
3. 冻土地质工程施工在进行冻土地质工程施工时,需要注意以下事项: - 施工季节选择:选择合适的施工季节,避免在冻土层温度较高时进行施工,以免破坏冻土层稳定性。
- 施工方法选择:根据具体情况选择合适的施工方法,如加热、预埋管道等。
- 施工监测:对施工过程进行实时监测,及时发现并解决施工中出现的问题。
4. 冻土地质问题预测与监测为了及时发现和解决冻土地质问题,需要进行预测与监测工作: - 温度场监测:通过安装温度传感器,实时监测冻土层温度变化情况。
- 湿度场监测:通过安装湿度传感器,实时监测冻土层湿度变化情况。
- 地表位移监测:通过安装位移传感器,实时监测地表位移情况,判断是否存在地质灾害风险。
冻土退化对北方地区生态环境的威胁
冻土退化对北方地区生态环境的威胁北方地区是我国重要的生态屏障,拥有广袤的冻土地带,这片土地几乎一年四季都被冰雪覆盖。
但随着气候变暖,冻土退化问题愈发严重,对北方地区的生态环境构成了巨大威胁。
冻土是指地下温度低于冰点的土层,可以保存大量的有机质和水分。
它不仅在物质循环上具有重要作用,还对气候变化和生物多样性有着重要影响。
然而,近年来,随着全球气温的不断上升,北方地区的冻土退化问题日益突出。
首先,冻土退化使土地容易沉陷,导致地表塌陷。
由于冻土层的破坏和融化,土地的稳定性下降,容易发生地表下陷现象。
这不仅对当地社会经济发展造成了巨大影响,也给工矿企业和居民生活带来了安全隐患。
同时,地表下陷还会引发地质灾害,如滑坡和泥石流,对人民生命和财产造成威胁。
其次,冻土退化也加剧了土地和水资源的争夺。
冻土层的融化导致水分逐渐从土壤中释放,造成地下水位下降和水资源紧缺。
这对北方地区特别是干旱地区的农业生产和居民用水带来了严重困扰。
土地的退化也使农田产量下降,影响了当地经济的发展。
此外,冻土退化还对生物多样性保护构成了威胁。
冻土是北方地区特有的生态系统,许多冻土带动植物和动物依赖冰冻土壤的稳定条件生存和繁衍。
然而,冻土的退化破坏了它们的生存环境,导致许多物种濒临灭绝。
这对整个生态系统来说是一个巨大的损失,也削弱了北方地区的生物多样性。
面对冻土退化带来的威胁,我们必须采取有效的措施进行应对。
首先,加强冻土监测和研究,了解退化的原因和关键影响因素。
同时,发展冻土保护技术和措施,加强土壤的保水能力,减少冻土融化速度。
此外,加大对冻土地区的环境保护工作和生态修复投入,恢复受损的生态系统。
另外,减缓气候变暖对冻土的影响也是关键。
全球减排是当务之急,需要各国共同努力,减少温室气体的排放,遏制气候变暖。
同时,我们也应该注重个人的生活方式和日常行为,节约能源,减少自身对气候变化的负面影响。
冻土退化对北方地区生态环境构成了巨大威胁,需要各方共同关注和行动起来。
气候变化对全球冻土区的影响
气候变化对全球冻土区的影响气候变化是当前全球面临的重大挑战之一。
全球冻土区作为地球上冻土分布的重要组成部分,受到了气候变化的深刻影响。
本文将从三个方面探讨气候变化对全球冻土区的影响。
一、气温升高对冻土区的影响气候变暖导致全球气温升高,这对冻土区造成了严重的影响。
由于气温升高,冻土融化速度加快,从而破坏了原有的土地结构,导致土地沉降、塌陷等地质灾害。
在北极地区,冻土的融化还会导致海岸线后退,增加海洋侵蚀面积。
冻土中的有机物质解冻释放,进一步加剧了温室气体排放,形成恶性循环。
因此,气温升高对冻土区的影响是不可忽视的。
二、降水变化对冻土区的影响气候变化引起的降水变化也对全球冻土区产生了重要的影响。
降水量的变化直接影响冻土的含水量和热传导能力。
过多的降水会使冻土区的含水量增加,导致冻土的稳定性降低,土壤易发生滑坡和泥石流等自然灾害。
同时,降水的变化也会使土壤的热传导能力受到影响,进而影响冻土的形成和分布。
因此,降水变化对全球冻土区的影响是多方面的。
三、生物多样性对冻土区的影响气候变暖对全球冻土区的生物多样性产生了重要的影响。
冻土区作为特殊的生态系统,拥有丰富的植物和动物资源。
然而,气候变化导致的冻土融化使得生物栖息地受到破坏,很多植物和动物无法适应新的环境而灭绝。
此外,冻土融化后释放的温室气体也导致了温室效应的加剧,进一步影响了冻土区生物多样性的平衡。
因此,保护冻土区的生物多样性成为了当前亟待解决的问题。
总结起来,气候变化对全球冻土区的影响主要体现在气温升高、降水变化和生物多样性方面。
为了减缓和适应气候变化对冻土区的影响,国际社会应加强合作,采取有效的应对措施,包括减少温室气体排放、加强冻土区的保护与恢复,以及推动可持续发展等。
只有通过共同努力,才能保护好冻土区,减轻气候变化对全球生态系统造成的损害,实现生态环境的可持续发展。
探究多年冻土对生态环境的影响
探究多年冻土对生态环境的影响在21世纪初期,全球变暖引起的多年冻土融化现象不断加速,对生态环境带来了重大影响。
据专家预测,到2023年,多年冻土将继续融化,这必然会进一步加剧这种影响。
本文将探究多年冻土对生态环境的影响,从而更好地认识和应对这一挑战。
一、多年冻土对土地稳定性的影响多年冻土是指厚度超过两年冻结期的冻土。
融化的多年冻土可能导致土地基础不稳定,从而引起滑坡、岩崩等灾害。
根据多年冻土破坏的年代叠加测定,科学家们已经证实,全球的多年冻土面积正在急剧减少。
由于气温升高和氧化剂增加,地下冰层正在融化,使得土壤更加松散,从而削弱土壤的稳定性。
在2023年的时候,我们很可能会见到更多的地质灾害发生,特别是在寒带和高海拔地区。
二、多年冻土对水文环境的影响多年冻土融化对水文环境也有着十分复杂的影响。
融化的多年冻土可能导致水的“重新分配”,这可能会导致河流的膨胀和萎缩。
这在极端情况下会导致严重的涝灾或干旱。
同时,融化的多年冻土也可能导致地下水的重构和流量的变化,这也可能影响附近人类活动的安全。
另外,在高纬度的地区,多年冻土融化还可能导致水的盐度发生变化,这对当地的生态环境和渔业产业都将产生重大的影响。
三、多年冻土对生态系统的影响融化的多年冻土将会对生态系统产生极大的影响。
这一影响主要集中在以下几个方面:(1)植物生长条件的改变多年冻土是寒区和高海拔地区植物生长的基础,这意味着多年冻土融化将会对植物种群的分布和生长环境产生深刻的改变。
(2)碳储量的变化寒带的多年冻土是世界上最大的有机碳库之一。
融化的多年冻土会释放大量的甲烷和二氧化碳,从而进一步加剧全球变暖。
融化的多年冻土也会影响碳储量在地下和地上的分布和储存状态,引起生态系统碳平衡的变化。
(3)动物迁徙和生存条件改变多年冻土融化不仅会改变植物分布和生长条件,还可能影响动物的迁徙和生存条件。
动物将面临着更多的竞争和更差的生存环境,这可能会对生态系统的平衡产生长期的影响。
冻土地质灾害
知识点33:冻土地质灾害[P1]同学们,今天我们来介绍冻土这种特殊土地质灾害。
[P2]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(又称永久冻土,指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。
冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征,正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉。
随着气候变暖,冻土在不断退化。
冻土工程地质灾害指在季节性冻土发育区,因冻胀融沉等作用对房屋、铁路、公路等工程设施产生的危害。
多年冻土在内的寒区有着自己独特的环境特性,它是一个很脆弱的环境体系,一旦遭到破坏就无法挽回。
[P3]下面从三个方面进行介绍,一是冻土地质灾害的分布,二是冻土地质灾害的危害,三是冻土地质灾害的防治措施[P4]先讲第一个问题:冻土地质灾害的分布[P5]世界冻土的分布。
冻土分布于高纬地带和高山垂直带上部,其中冰沼土广泛分布于北极圈以北的北冰洋沿岸地区,包括欧亚大陆和北美大陆的极北部分和北冰洋的许多岛屿,在这些地区的冰沼土东西延展呈带状分布,在南美洲无冰盖处亦有一些分布。
据估计,冰沼土的总面积约590万平方公里,占陆地总面积的5.5%。
[P6]中国冻土分布。
中国多年冻土又可分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土,前者分布在东北地区,后者分布在西部高山高原及东部一些较高山地(如大兴安岭南端的黄岗梁山地、长白山、五台山、太白山)。
①东北冻土区为欧亚大陆冻土区的南部地带,冻土分布具有明显的纬度地带性规律,自北而南,分布的面积减少。
本区有宽阔的岛状冻土区(南北宽200~400公里),其热状态很不稳定,对外界环境因素改变极为敏感。
东北冻土区的自然地理南界变化在北纬46°36'~49°24',是以年均温0℃等值线为轴线摆动于0℃和±1℃等值线之间的一条线。
②在西部高山高原和东部一些山地,一定的海拔高度以上(即多年冻土分布下界)方有多年冻土出现。
冻土的危害及预防措施图片高清
种植耐寒植物: 在冻土区域种植 耐寒植物,增加 地表覆盖,防止 土壤冻结
总结与建议
对冻土危害的认识与重视
冻土危害的严重性:了解冻土对环境和人类活动的影响 提高认识:加强宣传教育,提高人们对冻土危害的认识 加强监测与预警:建立完善的冻土监测体系,及时预警和应对 采取预防措施:制定科学合理的冻土防治方案,减少冻土危害的发生
换填措施
定义:将冻土层下的非冻土层挖 出,用砂、碎石等非冻土材料回 填至设计标高
适用范围:适用于冻土层较厚或 对地基要求较高的建筑物
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目的:增加地基的承载力和稳定 性,防止冻土对建筑物的影响
注意事项:回填材料应符合设计 要求,回填后应进行夯实和检测, 确保施工质量
其他措施
冻土对环境和人 类活动的影响
当前冻土研究的 现状和不足
政府对冻土研究 的支持和投入的 重要性
政府应采取的措 施和建议
THANK YOU
汇报人:
汇报时间:20XX/XX/XX
YOUR LOGO
冻土造成农作物减产:由于冻土层的存在,土壤温度较低,农作物生长缓慢,生长期延长, 导致农作物减产。 单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文, 文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。
冻土造成农作物死亡:在极端情况下,冻土层过厚或温度过低,会导致农作物根系冻死, 造成农作物死亡。 单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文, 文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。
少热量流失
搭建保温棚: 在冻土区域搭 建保温棚,使 用保温材料进 行覆盖,以保
持棚内温度
冰冻天气对地质灾害的影响及预警措施
冰冻天气对地质灾害的影响及预警措施冰冻天气是指气温骤降、地面结冰的恶劣天气情况。
这种极端气候不仅对人们的生活和交通造成不便,也会对地质环境产生一定的影响,引发各类地质灾害。
本文将探讨冰冻天气对地质灾害的影响,并提出相应的预警措施。
首先,冰冻天气对地质灾害的影响主要包括以下几个方面:一、地面结冰导致滑坡。
在冰冻天气条件下,地面往往会结冰,特别是在山体、高坡等陡峭地形上容易发生滑坡。
地面结冰会降低土壤的粘结力,加剧土壤松动,使得山体发生滑坡的可能性大大增加。
二、岩石受冰冻膨胀引发岩崩。
在冰冻天气条件下,岩石中的水分会冻结膨胀,导致岩体体积扩大,岩石表面产生细小裂隙,进而引发岩石滑坡和坍塌等地质灾害。
三、冰凌积聚加重地下水位。
冰冻天气下,地下水中的一部分会结冰形成冰凌,随着气温的变化,冰凌融化后会导致地下水位上升,加重地质灾害的发生风险,如泥石流等。
其次,针对冰冻天气可能引发的地质灾害,我们需要采取相应的预警措施来防范和避免灾害的发生:一、监测气象条件。
加强对气象部门的监测和预警工作,及时发布冰冻天气预警信息,提醒相关单位和民众采取措施减少灾害。
二、加强地质灾害风险评估。
对易发地质灾害的地区进行风险评估和监测,及时发现潜在危险地质点,采取防范措施降低灾害风险。
三、加强基础设施建设。
在易发生地质灾害的地区,加强基础设施的建设和加固工程,提高地质环境的稳定性和防灾能力。
综上所述,冰冻天气对地质灾害的影响不可忽视,我们需要加强监测预警工作,加强风险评估和基础设施建设,采取有效措施减少地质灾害带来的损失,确保人民生命财产安全。
祝愿各地都能及时有效地应对冰冻天气带来的挑战,减少地质灾害的发生,保障人民的生命财产安全。
冻土路基病害类型成因及防治措施
冻土路基病害类型成因及防治措施一、病害类型1、冻胀冻胀是由于土中水的冻结和冰体(特别是凸镜状冰体)的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。
冻胀一般会导致地面发生变形,形成冻胀垄岗。
冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀;同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集,水分相对集中,水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层,使土体积膨胀。
冻胀是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。
一般情况下,在低温冻土区,活动层厚度一般较小,且存在双向冻结,冻结速度较快,故冻胀相对较轻。
而在高温冻土区,活动层厚度一般较大,冻结速度也较低,如存在粉质土和足够的水分则冻胀严重。
冻胀形成机理当路基表面的土开始冻结时,土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结,形成冰晶体。
当温度继续下降时,与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力作用,迁移到冰晶体上面冻结,使得与冰晶体接触的土粒上的水膜变薄,破坏了原来的吸附平衡状态,土粒的分子引力有剩余,就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。
同时,当水膜变薄时,薄膜水内的离子浓度增加,产生了渗透压力差。
在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下,薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移,并逐层向下传递。
在温度为0℃--5℃的条件下,当未冻区有充分的水源供给时,水分发生连续向冻结线的迁移,使路基上部大量聚冰。
当冻结线在某一深度停留时间较长,水分有较多的迁移时间,且水源供给充分时,可能在该深度处形成明显的聚冰层;当冻结速度较快,每一深度处水分迁移的时间短,聚冰少且均匀分布,可能不形成明显的聚冰层。
冻胀的评价指标(1)总冻胀路面全宽内的平均冻胀值称为总冻胀。
在寒冷地区内地下水位高的地段,使用强冻胀性土的路基,冻胀可达15-20cm。
(2)不均匀冻胀当路基土不均匀或压实不均匀或供水不均匀时,都可能导致冬季聚冰的不均匀,从而形成不均匀冻胀。
不均匀冻胀是总冻胀的一部分,但可使柔性路面不均匀隆起或开裂,可使刚性路面发生错缝或断板。
临夏州冻融侵蚀地质灾害气象条件分析及防御对策
临夏州冻融侵蚀地质灾害气象条件分析及防御对策临夏州位于中国甘肃省东南部,属于冷凉气候区,受高山环抱的影响,冻融侵蚀地质灾害频发。
为了有效预防和控制这类地质灾害,必须对其发生的气象条件进行分析,并制定相应的防御对策。
首先,冻融侵蚀地质灾害的发生与气温的变化密切相关。
在临夏州,由于地势高低起伏大、海拔差异较大,各地区的气温差异也很大。
在冬季,临夏州的气温往往较低,经常低于零度,导致地表水结冰,形成冻融循环;在春季,气温逐渐升高,冻土开始融化并与大量降雨水分结合,增加了土壤湿度;而在夏季和秋季,气温较高,降雨量也相对较大,土壤湿度进一步增加。
这样的气温变化和降水条件为冻融侵蚀地质灾害的发生创造了条件。
其次,山体地质条件会对冻融侵蚀地质灾害的发生产生影响。
临夏州地处黄土高原和青藏高原过渡地带,地质构造复杂,地层垂直变化显著,地势陡峭。
这种地质条件决定了山体的稳定性较差,易发生滑坡、崩塌等地质灾害。
当冻融循环发生时,山体内部的岩石和土壤由于膨胀和收缩而产生变形,进一步削弱山体的稳定性,导致地质灾害的发生。
针对临夏州冻融侵蚀地质灾害的气象条件,可以制定以下防御对策:1.加强监测预警。
建立完善的地质灾害监测系统,对临夏州的地质灾害隐患区进行定期巡查和监测,随时掌握变化情况。
及时发布预警信息,提前采取相应的防御措施。
2.加强土地治理。
对冻融侵蚀地质灾害多发区进行土地治理,采取措施加固土地,增加山体的稳定性。
如在易滑坡区域铺设加固网,加强水土保持工作,以减少冻融对土壤的侵蚀。
3.加强抢险救援能力。
在冻融侵蚀地质灾害易发区域设置抢险救援队伍,提前制定应急预案和救援方案,增加抢险救援人员的技能培训和装备投入,提高抢险救援能力,及时救援受灾群众。
4.综合利用和调控水资源。
加大水资源的综合利用和调控力度,合理规划水资源的利用,减少冻融对土壤的侵蚀。
要加强农田水利设施建设,增加灌溉设施,降低土壤含水量,减少冻融循环对土壤的侵蚀。
冻土层下的安全隐患排查(3篇)
第1篇一、引言冻土层,即永久冻土层,是指在地球表面以下一定深度内,土壤和岩石因温度低于0℃而保持冻结状态的地层。
在全球变暖的背景下,冻土层的融化速度加快,给人类活动带来了诸多安全隐患。
本文旨在探讨冻土层下的安全隐患,并提出相应的排查措施,以确保人民生命财产安全。
二、冻土层下的安全隐患1. 地面沉降冻土层融化会导致地面沉降,从而引起建筑物、道路、桥梁等基础设施的损坏。
地面沉降不仅影响交通、通讯、供电等基础设施的正常运行,还可能引发山体滑坡、泥石流等地质灾害。
2. 水文地质问题冻土层融化后,地下水位上升,可能导致地下水污染、沼泽化、湿地扩张等问题。
这些问题将影响当地生态环境,加剧洪水、内涝等自然灾害。
3. 土壤侵蚀冻土层融化后,土壤抗侵蚀能力降低,易受风吹、雨淋、水流等因素侵蚀。
土壤侵蚀会导致土地肥力下降,影响农业生产。
4. 建筑物损害冻土层融化导致地基不稳定,易引发建筑物倾斜、开裂、沉降等损害。
这些问题不仅影响建筑物的使用寿命,还可能造成人员伤亡。
5. 生态破坏冻土层融化会破坏原有的生态系统,导致生物多样性减少,生态平衡失调。
同时,冻土层融化还会加剧温室气体排放,加剧全球变暖。
三、冻土层下的安全隐患排查措施1. 制定排查方案针对冻土层下的安全隐患,相关部门应制定详细的排查方案,明确排查范围、排查对象、排查内容、排查时间等。
同时,要建立健全排查工作责任制,确保排查工作落到实处。
2. 开展基础调查对冻土层分布、厚度、融化速度等进行详细调查,了解冻土层对当地基础设施、生态环境的影响。
基础调查应包括以下内容:(1)冻土层分布情况:了解冻土层在地域上的分布范围、分布规律,为排查工作提供依据。
(2)冻土层厚度:测定冻土层厚度,为排查工作提供数据支持。
(3)冻土层融化速度:研究冻土层融化速度与气候、地形、水文等因素的关系,为排查工作提供科学依据。
3. 实地排查根据基础调查结果,有针对性地开展实地排查。
实地排查应包括以下内容:(1)基础设施排查:对道路、桥梁、建筑物等基础设施进行排查,检查是否存在冻土层融化导致的损坏。
冻融期地质灾害工作总结
冻融期地质灾害工作总结
随着气候变化的加剧,冻融期地质灾害频发成为了一个全球性的问题。
在这样的背景下,我们不得不认真总结和分析冻融期地质灾害工作,以期更好地预防和应对这些灾害。
首先,我们需要加强对冻融期地质灾害的科学认识。
冻融期地质灾害主要包括泥石流、滑坡、地面沉降等多种类型,其形成和发展与地质、气候、水文等多种因素密切相关。
只有深入了解冻融期地质灾害的形成机理,才能有针对性地制定预防和治理措施。
其次,我们需要加强监测和预警工作。
冻融期地质灾害往往具有突发性和危险性,因此及时准确地监测和预警至关重要。
我们可以利用现代技术手段,如遥感、地质雷达等,对潜在的灾害隐患进行监测和预警,及时采取措施避免灾害的发生。
另外,加强社会宣传和教育也是非常重要的。
冻融期地质灾害的预防和治理需要全社会的参与和支持。
政府部门可以通过开展宣传教育活动,增强公众对冻融期地质灾害的认识和防范意识,从而减少灾害发生的可能性。
最后,我们需要加强应急处置和救援能力。
即使我们做了充分的预防工作,也不能完全排除冻融期地质灾害的发生。
因此,我们需要建立健全的应急处置和救援体系,提高应对灾害的能力和效率,最大限度地减少灾害造成的损失。
总之,冻融期地质灾害工作的总结是一个长期而复杂的过程,需要政府、科研机构、企业和公众的共同努力。
只有通过不懈的努力,我们才能更好地预防和应对冻融期地质灾害,保障人民生命财产的安全。
冻土工程施工
冻土工程施工冻土是指在连续两年以上,土壤或岩石温度低于0℃的土壤或岩石。
冻土地区广泛分布于我国北方和西部地区,由于其特殊的地质条件和环境特点,使得冻土工程施工面临着诸多挑战。
本文将探讨冻土工程施工的相关问题。
一、冻土工程施工的挑战1. 冻胀和融沉冻土地区由于温度低,土壤中的水分在冬季结冰,产生冻胀力,使土壤体积膨胀;在夏季,冻结的土壤融化,产生融沉力,使土壤体积缩小。
这种冻胀和融沉的循环作用,会对工程施工产生不利影响,如导致地基变形、道路破裂等。
2. 地基稳定性差冻土地区地基稳定性差,容易发生地基沉降、滑坡等地质灾害。
这给工程施工带来了极大的风险。
3. 施工设备磨损严重冻土地区气候恶劣,施工设备在寒冷环境中容易发生磨损、故障,影响施工进度和质量。
4. 施工人员生活条件差冻土地区气候恶劣,施工人员在生活中面临着严寒、缺氧等困难,对身体健康产生影响。
二、冻土工程施工的技术措施1. 合理选择施工时间冻土地区的施工应尽量避开寒冷的冬季,选择在气温相对较高的季节进行。
这样可以降低施工过程中冻胀和融沉的影响。
2. 地基处理在地基处理方面,可以采用换填、加固等措施,提高地基的稳定性。
换填是指将不稳定的冻土层挖除,换填稳定性较好的土层;加固是指采用冻结、桩基等方法,提高地基的承载能力。
3. 施工设备选择与维护选用适应寒冷环境的施工设备,并对设备进行充分的维护和保养,确保设备在施工过程中的正常运行。
4. 施工人员生活保障为施工人员提供良好的生活条件,包括温暖的住所、充足的供暖设施等,确保施工人员的身体健康和生活质量。
三、结论冻土工程施工面临着诸多挑战,但通过合理选择施工时间、地基处理、施工设备选择与维护以及施工人员生活保障等措施,可以有效降低冻土工程施工的难度,保证工程质量和进度。
在今后的冻土工程施工中,还需不断总结经验,积极探索新技术和新方法,为我国冻土地区工程建设贡献力量。
高寒地区多年冻土路基冻害成因及防治
高寒地区多年冻土路基冻害成因及防治1.前言我国多年冻土分布很广,较集中的地区是东北大小兴安岭和青藏高原。
前者是古代冰川沉积残留物,目前处于退化阶段,具有不稳定的特点。
后者是高海拔的近代大陆性气候的产物,至今仍在发展,具有不稳定的特点。
在铁路工程中,常常会遇到多年冻土区路基施工,例如汤林线、鹤岗线,地处小兴安岭地区,是我国多年冻土分布地区之一。
路基冻害是严寒地区,特别是多年冻土地区铁路线路上分布很广和常见的病害。
它与寒冷的气候有关,冰冻线能达到相当深度;又涉及到土的特性,所以有的土类对冰冻作用很敏感。
2.路基冻害的成因及主要影响因素冻害,是土体在冻结过程中因冻胀所引起的病害。
由于土中的水在冻结过程中能向冷冻峰面迁移、并不断冻结析出冰层,水结成冰,体积增大9%,使土颗粒相对位移而发生冻胀,路基就被抬起,即造成土体的冻胀。
土冻结时,还发生水分向冻结面转移,更使土的冻胀量增大,融化后则使土剧烈沉陷。
路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的,但主要可以归结为温度、土、水和压力四个要素。
四个要素中温度和压力的变化是外因,而土和水是内因。
这四个要素在建筑物的冻害过程中都是存在的。
其中值得提出的是水这个要素,路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素。
水分迁移是冻土中主要的物理力学过程,是路基产生冻害的基本原因。
冻水结成冰,强度剧增;冰融成水,承载力几乎等于零。
水的这一特性决定了冻土有很高的承载力,而融土的承载力则大为降低。
3.路基冻害的整治在路基工程中除要做好排水系统外,常利用粗颗粒土作为填料或换填材料,来消除冻胀和融沉。
但从土的保温性能来说,土中小孔隙愈多,保温性能愈好,从这一点来考虑,粗颗粒则远不如细颗粒土好。
故在设计中要保持上限位置不变,防止冻害发生,拟利用天然土作为保温材料时,常利用细颗粒土,以减少工程量。
3.1路基冻害的调查冻害的调查工作应包括两大部分:一是从外貌方面调查研究冻害的发生发展过程,即冻害发生的部位、形状、长度、起落时间及发展过程;二是通过钻探、挖探等方法,观察土层的土质种类、厚度、水文地质、冻土结构等。
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知识点33:冻土地质灾害
[P1]同学们,今天我们来介绍冻土这种特殊土地质灾害。
[P2]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(又称永久冻土,指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。
冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征,正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉。
随着气候变暖,冻土在不断退化。
冻土工程地质灾害指在季节性冻土发育区,因冻胀融沉等作用对房屋、铁路、公路等工程设施产生的危害。
多年冻土在内的寒区有着自己独特的环境特性,它是一个很脆弱的环境体系,一旦遭到破坏就无法挽回。
[P3]下面从三个方面进行介绍,一是冻土地质灾害的分布,二是冻土地质灾害的危害,三是冻土地质灾害的防治措施[P4]先讲第一个问题:冻土地质灾害的分布
[P5]世界冻土的分布。
冻土分布于高纬地带和高山垂直带上部,其中冰沼土广泛分布于北极圈以北的北冰洋沿岸地区,包括欧亚大陆和北美大陆的极北部分和北冰洋的许多岛屿,在这些地区的冰沼土东西延展呈带状分布,在南美洲无冰盖处亦有一些分布。
据估计,冰沼土的总面积约590万平方公里,占陆地总面积的5.5%。
[P6]中国冻土分布。
中国多年冻土又可分为高纬度多年冻土
和高海拔多年冻土,前者分布在东北地区,后者分布在西部高山高原及东部一些较高山地(如大兴安岭南端的黄岗梁山地、长白山、五台山、太白山)。
①东北冻土区为欧亚大陆冻土区的南部地带,冻土分布具有明显的纬度地带性规律,自北而南,分布的面积减少。
本区有宽阔的岛状冻土区(南北宽200~400公里),其热状态很不稳定,对外界环境因素改变极为敏感。
东北冻土区的自然地理南界变化在北纬46°36'~49°24',是以年均温0℃等值线为轴线摆动于0℃和±1℃等值线之间的一条线。
②在西部高山高原和东部一些山地,一定的海拔高度以上(即多年冻土分布下界)方有多年冻土出现。
冻土分布具有垂直分带规律,如祁连山热水地区海拔3480米出现岛状冻土带,3780米以上出现连续冻土带;前者在青藏公路上的昆仑山上分布于海拔4200米左右,后者则分布于4350米左右。
西部冻土下界比雪线低1000~1100米,其差值随纬度降低而减小。
东部山地冻土下界比同纬度的西部高山一般低1150~1300米。
[P7]下面讲第二个问题:冻土地质灾害的危害
[P8]土体在冻结时体积膨胀,地面出现隆起;而冻土融化时体积缩小,地面又发生沉陷。
同时,土体在冻结、融化时,还可能产生裂缝、热融滑塌或融冻泥石流等灾害。
土体的频繁冻融直接影响和危害人类经济活动和工程建设,对道路、桥梁、涵洞、隧道、渠道产生等基础设施产生。
就其危害程度来说,多年冻土
的融化作用危害较大,而季节性的冻结作用危害更大。
在这里阐述冻土对道路和桥梁的影响。
[P9]道路冻害是指由冻结与融化作用引起的道路变形。
它包括冻结作用引起的道路冻胀和融化作用引起的路基翻浆,多发生在季节冻土区。
道路冻害的程度与路基土质有很大关系,砂土的冻胀值很小,一般不发生冻害;砂质粘土、粘质砂土的冻胀值较大,较易发生冻害;粘土质土的冻胀值最大,最易发生冻害。
[P10]桥梁基础与其他建筑物基础在工作环境方面具有较大的差别。
这种差别主要表现在桥梁地基基础经常承受河流及河水渗流作用的影响。
由于受河流的作用,一些大河下面均存在贯穿融区,因此导致不同桥墩地基冻土工程地质性质存在较大差距。
一些河流之下即使存在多年冻土,冻土的温度也较高,冻土上限埋深较大,甚至出现季节冻土与多年冻土不衔接的情况。
青藏高原多年冻土区河流多为浅河床、宽河滩,河流经常改道土环境、冻土的分布和冻土工程的地质条件。
而河流的改道又影响到其下部冻土。
[P11]最后讲第三个问题:冻土地质灾害的防治措施
[P12]冻土灾害的防治原则是根据自然条件和建筑设计、使用条件尽可能保持一种状态,即要么长期保持其冻结状态,要么使其经常处于消融状态。
[P13]1、冻胀防治措施
防止冻胀措施主要有:
(1)换填法:换填法是目前应用最多的一种防治冻土灾害的措施。
实践证明,这种方法既简单、实用,治理效果又好。
具体做法是用粗砂或砂砾石等置换天然地基的冻胀性土。
(2)排水隔水法:排水隔水法有抽地下水以降低水位、隔断地下水的补给来源、排除地表水等,通过这些措施来减少季节融冻层土体中的含水量,减弱或消除地基土的冻胀。
(3)设置隔热层保温法:在建筑物基础底部功周围设置隔热层可增大热阻,减少地基土中的水分迁移,达到减轻冻害的目的。
路基工程中常用草皮、泥炭、炉渣等腰三角形作为隔热材料。
(4)物理化学法:物理化学法是在土体中加入某些物质,改变土粒与水分之间的相互作用,使土体中水的冰点和水分迁移速率发生改变,从而消弱土体冻胀的一种方法。
[P14]2、热融下沉的防治措施
防治融化下沉方法很多,如隔热保温法、预热融化法、破大团结法、换填土法、深埋基础法,地面以上材料喷涂颜料法、架空基础法等。
[P15]3、路堑边坡滑坍防治措施
防治路堑边坡的滑坍往往用换填土、保温、支档、排水等措施。
[P16]同学们,冻土地质灾害危害性很大,我们参与冻土地质灾害救援时,要掌握其相关的理论知识,有针对性的开展救援。
好的,今天的课就讲到这里。
谢谢大家。