多年冻土
多年冻土上限
多年冻土上限多年冻土，又称寒温带多年冻土，是指地表持续冻结超过两个连续年份的土壤带。
它主要分布在寒冷地区，包括北极圈、南极圈以及一些海拔较高的山地。
多年冻土是地球表面最大、最重要的生态系统之一，对全球气候变化、地球环境和生态系统有着重要影响。
本文将从多年冻土的形成、物理性质、化学性质以及对生态系统的影响等方面进行探讨。
多年冻土的形成是长期低温条件下，冰冻水分在地下逐渐积累形成的。
在寒冷地区，地下水往往含有较高的溶解氧，而冻土对氧气的渗透率较低，使水分的冻结速度快于氧气的渗透速度。
因此，在冻土层下的地下水通常会形成含有高浓度氧气的冻结水，进而逐渐形成多年冻土。
多年冻土的厚度因地理位置的不同而有所差异，北极圈和高海拔山地的多年冻土厚度可以达到数百米。
多年冻土的物理性质主要表现在其密度、温度和含水率等方面。
由于温度低于冰点，多年冻土中的水分主要以固态冰的形式存在。
由于冻土中的冰晶体之间没有明显的间隙，因此多年冻土的密度相对较高。
此外，冻土的温度非常低，一般在零度以下，甚至可以达到零下50摄氏度以上。
由于冻土中的水分以冰的形式存在，其含水率也相对较低。
多年冻土的化学性质主要取决于地下水的成分和冻结水的溶解氧浓度。
冻土中的水分主要来自于地下水，所以地下水的成分会直接影响冻土的化学性质。
在寒冷地区，地下水往往富含矿物质和有机质，因此多年冻土中的矿物质和有机质也相对较丰富。
此外，冻土中含有的溶解氧浓度也会影响冻土中的微生物活动和氧化还原作用等化学过程。
多年冻土对生态系统有着重要影响。
首先，多年冻土的存在限制了水分的透过性，使得寒冷地区的水分循环相对较弱。
这导致了该地区的植被生长相对较少，以及土壤中有机质的积累速度较慢。
其次，冻土的存在改变了地下水的流动方式，影响了水分和养分的供应以及植被的生长。
此外，冻土中的冰晶体对土壤的结构和稳定性有着重要作用，对土地利用和土壤侵蚀等起到保护作用。
最后，多年冻土的存在对全球气候变化有着重要影响。
四、我国多年冻土的主要特征
四、我国多年冻土的主要特征1.冻土的温度及厚度冻土温度和厚度反映着冻土的发育程度，其值大小对评价建筑地基稳定性有着重要意义。
多年冻土的温度和厚度是进行各类型建筑地基基础设计不可缺少的依据。
在介绍我国冻土的温度和厚度之前，先说明一下冻土温度和厚度的函义。
一定深度内的冻土温度，是随气温的变化而变化的。
我们将某一深度处的地温在一年中变化幅度的一半称为地温年较差。
随深度增加，地温年较差减小，到某一深度其值等于零。
地温年较差等于零的深度，称地温年变化深度（图7）。
此深度以上的地温一年中是变化的；此深度以下的地温进行着多年变化，它受长周期气候波动和来自地下深处的地中热流控制。
地温年变化深处的地温值称为冻土年平均地温。
其值愈低，表明冻土稳定性愈大，冻土愈厚；相反，则冻土稳定性愈小，并且冻土厚度也薄。
前边介绍过，多年冻土地区，地表以下一定深度由每年夏季融化，冬天冻结，称季节融化层。
季节融化层底板以下，终年处于冻结状态。
季节融化层底板的埋藏深度，也称多年冻土上限。
多年冻土层的底部称作多年冻土下限，下限处的地温值为零度。
下限以上为多年冻土；以下为融土。
冻土上限和下限之间的距离为多年冻土厚度（见图7）。
冻土层的产生是大气圈与岩石圈热交换作用的结果。
而影响二者之间热交换过程的自然因素，诸如地理纬度、海拔高度、气候、地表状况、植被、坡向、岩性、地质构造等，在整个自然中千变万化。
因而冻土层的温度和厚度在整个冻土地区的变化也非常之大，可以说，找不到冻土温度和厚度完全相同的地方。
但也不是说冻土温度和厚度完全杂乱无章，无规律可循。
高纬度冻土及高海拔多年冻土，由于所在地理纬度不同，以及冻土形成过程中受控的主要因素不同，因而冻土在温度和厚度上反映的规律也不一样。
我国东北大小兴安岭多年冻土区，地处欧亚大陆冻土南缘，与苏联、北美冻土相比，这里的冻土温度高得多，厚度也薄得多。
但它和苏联、北美多年冻土一样，其温度及厚度受纬度地带性制约。
由冻土南界往北，冻土温度降低，厚度增大。
多年冻土路基病害与整治
多年冻土路基病害与整治1、研究背景及内容全球多年冻土的分布面积约占陆地面积的23%，主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的阿拉斯加等地，其中我国的多年冻土分布面积高达215万km2，约占世界多年冻土分布面积的10%，占我国国土面积的22.4%，是世界上第三大冻土大国，而我国的多年冻土主要分布在青藏高原、大小兴安岭、祁连山、天山和阿尔泰山等高山、高纬度地区。
多年冻土是一种特殊土类。
其特殊性主要表现在它的性质与温度密切相关。
常规土类性质主要受颗粒的矿物和机械成分、密度和含水量控制，多半表现为静态特性。
多年冻土的性质除受上述因素控制以外，同时它的性质随温度和时间都在变化，表现为动态特性。
所以，冻土是一处对温度十分敏感且性质不稳定的土体。
随着全球气候的逐渐变暖和人类活动加强，多年冻土上限呈现出下降的趋势，多年冻土也在不断退化，对路基路面的稳定也造成了极大威胁。
关键的是冻土在冻结、融化时具有特殊的物理、力学性质变化。
土壤冻结时最重要的物理过程是水分的迁移和重分布，而冻土融化时最重要的是物理力学变化是结构、强度的急剧衰减。
从而在冻融循环中不断地改变着土层的形态结构和物理力学性质，导致工程建筑物基础的反复变化与破坏。
在大多数情况下，病害的发生发展过程与变化结果具有单向、不可逆的规律。
冻土地区筑路工作中的问题除了一般寒区道路中常见的路基冻胀、翻浆路面冻融松散低温开裂外，还有冻土地区特有的道路病害——路基热融沉降、边坡热融滑塌。
2、多年冻土路基病害2.1 热融沉降（陷）因气候转暖，或森林砍伐与火灾，或修建工程构、建筑物，特别是采暖型的建筑，破坏了原来地面的植被和热力动态，使其冻结与融化深度加大。
导致地下冰或富冰土层融化，于是在上覆土层自重及建筑物荷载作用下，地基土便出现沉降或深陷现象，从而使建筑物无法正常运行，甚至破坏。
这是多年冻土区各种建筑物遭受冻害的主要原因。
2.2 融冻滑塌在地下冰发育的斜坡上，由于路堑工程或挖方取土，或河流侵蚀坡脚，使地下冰层或富冰土层外露，而不断融化，造成上覆植被或土层失去支撑而不断下滑。
多年冻土名词解释
多年冻土名词解释
多年冻土：
多年冻土是指一定时期内，温度低于0℃，但不能维持水液态的土壤，由此形成的坚硬的土壤结构和固体冻土。
它被普遍认为是一种缓慢发展的土壤，其中土壤位置及特性在长期冻结后发生较大的变化。
多年冻土在土壤中占有很大的比重，它构成了地表覆盖物最重要的一种，与生态系统有着密切的联系。
多年冻土的发育分为两个阶段：气候冻结期和新结构期。
在气候冻结期，土壤被一层一层的冻结，并形成冻结层（permafrost），其
下层的土壤逐渐凝固形成多年冻土，这称为冻土化；在新结构期，由于气温的变化，冻土受到影响，冻土层的位置、形态和力学特性等也发生变化，冻土融化逐渐减弱，从而形成新的土壤结构。
多年冻土的发育是地貌变化的主要原因，它在北极地区有着重要的影响。
它可以影响地形、水文反应等，对生态系统也有重要的影响，可以用来控制水溶性物质的入渗。
多年冻土也是气候变化的一个重要因素，它会影响地表的温度，以及控制表观热量的交换，与二氧化碳的排放有关。
多年冻土上限
多年冻土上限摘要：一、引言二、多年冻土的定义与形成三、多年冻土对环境的影响四、多年冻土上限的变化五、我国多年冻土的研究与保护六、结论正文：一、引言多年冻土，是指在地表下一定深度的土壤或岩石，在多年的时间内保持冻结状态的现象。
多年冻土上限是指多年冻土层在地表的界限。
随着全球气候变暖，多年冻土上限的变化对生态环境、基础建设、资源开发等方面产生重要影响。
本文将围绕多年冻土上限展开讨论。
二、多年冻土的定义与形成多年冻土主要分布在寒带、亚寒带和高山地区。
其形成与气候、地形、地质条件等多种因素密切相关。
气候因素中的温度和降水是影响多年冻土形成的主要因素。
地形和地质条件如地势高度、坡度、坡向和地下水位等也会影响多年冻土的形成。
三、多年冻土对环境的影响多年冻土对环境的影响主要体现在以下几个方面：1.影响地表水文过程：多年冻土阻碍了地表水文过程，如地表径流、地下水径流和土壤水分的运动。
2.影响生态系统：多年冻土影响了土壤的肥力和生物生产力，对植被生长和动物栖息地产生影响。
3.影响基础设施：多年冻土对基础建设如公路、铁路、房屋等产生冻胀作用，导致设施损坏。
四、多年冻土上限的变化随着全球气候变暖，多年冻土上限逐渐上升。
研究发现，在过去的50年里，我国多年冻土上限平均上升了10-20米。
在气候变化的背景下，多年冻土上限的变化对冻土区生态环境、基础建设和资源开发等方面产生重要影响。
五、我国多年冻土的研究与保护我国多年冻土研究始于上世纪50年代，经过几十年的发展，我国在多年冻土区划、气候变化对多年冻土影响、多年冻土工程地质等方面取得了一系列重要成果。
为了应对多年冻土上限变化带来的挑战，我国政府制定了一系列政策和措施，如加强多年冻土区生态环境保护和恢复，提高基础建设抗冻胀能力等。
六、结论多年冻土上限的变化对生态环境、基础建设和资源开发等方面产生重要影响。
多年冻土施工方案
多年冻土一、多年冻土区路基施工的主要特点：多年冻土区现存的自然环境和生态环境是地质历史时期的产物，是由古代和近代地质地貌过程和气候条件所决定的。
特点一：在不破坏多年冻土区现存的自然环境和生态环境的前题下，多年冻土是稳定的，但如果多年冻土被破坏，地基多年冻土将产生衰退，甚至融化，路基地基将受到严重影响。
特点二：多年冻土区路基受施工季节影响较大，应尽量减少季节对多年冻土的热干扰。
特点三：水对路基地基影响较普通地区大。
水携带的热量较空气要大得多，水在路基工程附近的聚集，对路基地基多年冻土的热干扰很大，甚至引起多年冻土大量融化。
特点四：多年冻土工程地质条件十分复杂，在不大的范围内，各种工程类型的多年冻土可能均有分布。
特点五：冻结期较长。
特点六：多年冻土区路基工程受不均匀冻胀和热融下沉影响较大。
二、多年冻土区路基施工技术措施：根据多年冻土区路基的特点，总结相关工程施工的经验和教训，对多年冻土路基必须采取相应技术措施。
技术措施一：路基施工中，为减小路基热融下沉，应注意减少填料蓄热对地基多年冻土的影响；路堤较高时，宜分两次填筑；高温多年冻土地段路堤宜在暖季时期填筑。
路堑开挖后，基底换填层下的卵碎石土工作垫层对减少路基冻胀和融沉有重要作用，所以在施工中应认真作好工作垫层。
基于多年冻土区路基工程的特殊性，多年冻土区路基工程必须满足在抗冻胀、抗融沉方面的特殊要求。
技术措施二：多年冻土区路基施工应充分重视多年冻土环境保护和环境保护工程的施工，严格按环保要求组织施工。
为满足环境和路基稳定要求，防止因周围环境的冻土被破坏，致使热融发生扩散而危及路基稳定，且必须由环保部门指定。
施工时尽量采用移挖作填的办法解决填料，充分利用弃碴和路堑挖方。
技术措施三：针对路基不同的施工部位，宜选择合适的施工季节。
高含冰量多年冻土分布地区，路堑开挖将高含冰量多年冻土直接暴露在大气中和阳光下，多年冻土的热状态受到严重干扰，高含冰量冻土的融化，甚至可使施工无法进行，所以高含冰量多年冻土路堑的开挖选择在寒冷季节，暴露的多年冻土不会融化，相反，多年冻土的温度还会下降，有利于多年冻土的稳定。
【高考地理微专题】多年冻土
多年冻土1.阅读图文材料，完成下列要求。
（9分）多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。
冻土层对铁路路基影响显著，如开挖路堑后地下水自边坡流出，在隆冬季节随流随冻，影响铁路运营。
图12为我国多年冻土分布示意图。
（1)说出与东部相比，我国西部多年冻土的主要分布特点。
（2分）（2)大兴安岭北部岭西地区为大片多年冻土，而岭东地区为稀疏岛状多年冻土。
分析造成岭西地区多年冻土发育程度好于岭东地区的主要原因。
（4分）（3)冻土问题是青藏铁路建设中克服的三大难题之一。
根据冻土的特征推断冻土对铁路运输可能产生的影响。
（3分）【答案】（1）（2分）西部多年冻土面积大，（1分）多大片状和大片岛状多年冻土。
（1分）（2）（4分）冬季，岭西地区位于冬季风迎风坡，冷空气在岭西地区堆积，气温低于岭东。
（2分）岭西地区海拔高，夏季气温低于岭东。
（2分）（3）（3分）活动层融化导致路基沉陷；（1分）活动层冻胀导致路基和轨道变形；（1分）增加行车安全隐患。
（1分）2.阅读图文材料，完成下列要求。
多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。
我国的多年冻土分布主要分布于东北高纬度地区和青藏高原海拔地区。
东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在-1°~1°，青藏高原多年冻土下界的年平均气温约为-3.5°~2°C。
由我国自行设计、建设的青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。
多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布，其中西的滩至安多为连续多年冻土分布区。
图b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。
热棒地上部分为冷凝段，地下部分为蒸发段，当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段，循环反复。
多年冻土上限
多年冻土上限多年冻土是指地下温度长期低于0摄氏度的土层。
由于低温条件下水分凝结成冰，形成了一层冰冻土，这种土壤具有较高的稳定性和强度。
然而，随着全球气候变暖的影响，多年冻土层的上限不断发生变化。
冻土的上限是指冻土层与非冻土层之间的分界面，也称为冻土边界。
它的位置取决于地表温度和降水，以及土壤的物理化学性质。
一般来说，冻土的上限在季节性冷冻区域会有周期性的变化。
在冬季，上限通常会下降，因为地表温度较低，导致冻土层的厚度增加。
而在夏季，随着气温升高和降水增多，冻土上限则会上升。
然而，随着全球气候变暖的加剧，多年冻土上限发生了显著的变化。
科学家通过对多个地区的观测和数据分析发现，冻土层的上限正逐渐上升。
这是因为气候变暖导致地表温度上升，使得冻土层的厚度减少。
特别是在高纬度地区，冻土上限的变化更加明显。
多年冻土上限的变化对环境和生态系统产生了重要影响。
冻土层的上升导致原本稳定的土壤结构发生改变，可能导致土地沉降和地面不稳定。
这对于建筑和基础设施的稳定性造成了挑战。
同时，冻土上限的变化也会影响到生物多样性和生态系统的平衡。
许多生物物种，尤其是适应寒冷环境的植物和动物，依赖于冻土层的存在。
如果冻土上限上升，它们的栖息地和生存条件将受到威胁。
为了更好地理解多年冻土上限的变化趋势，科学家们正在进行进一步的研究。
他们利用遥感技术和数值模拟方法来监测和预测冻土层的变化。
这将有助于制定有效的保护措施，以减缓气候变暖对多年冻土的影响。
总之，多年冻土上限是全球气候变暖的一个重要指标，它的变化对地球的环境和生态系统都有着重要的影响。
科学家们的研究将为我们提供更多关于冻土层动态变化的了解，以便更好地应对气候变化带来的挑战。
冻土
防冻胀处理措施 目前多从减少冻胀力和改善周围冻土的冻胀性来防治冻胀。 1．基础四侧换土，采用较纯净的砂、砂砾石等粗颗粒土换填 基础四周冻土，填土夯实； 2．改善基础侧表面平滑度，基础必须浇筑密实，具有平滑表 面。基础侧面在冻土范围内还可用工业凡土林、渣油等涂刷 以减少切向冻胀力。 3．选用抗冻胀性基础改变基础断面形状，利用冻胀反力的自 锚作用增加基础抗冻拔的能力。 4.埋置散热器，将工程建设过程中产生的热量释放，保持土 体持续冻结状态。
' ' w K w p
式中
ωp—塑限，%; K’w—与塑性指数和温度有关的系数。
未冻水含量与塑性指数和温度有关的系数
2.冻土的含冰量 因为冻土中含有未冻水，所以冻土的含水量不等于冻土融 化时的含水量，衡量冻土中冰含量指标有相对含冰量、质量含 冰量和体积含冰量。 (1)相对含冰量(i0) 冻土中冰的质量gi与全部水的质量gw(包括冰和未冻水)之 比。
多年冻土按溶陷量的划分
I—少冰冻土(不融陷土)：良好地基土，可不考虑冻融间题。 Ⅱ—多冰冻土(弱融陷土)：为多年冻土中较良好的地基土，可 直接作为建筑物的地基，当最大融化深度控制在3m以内时，建 筑物均未遭受明显破坏。 Ⅲ—富冰冻土(中融陷土)：这类土不但有较大的融陷量和压缩 量，而且在冬天回冻时有较大的冻胀性，做为地基，一般应采 取专门措施，如深基、保温、防止基底融化等。 Ⅳ—饱冰冻土(强融陷土)：做为天然地基，由于融陷量大，常 造成建筑物的严重破坏。这类土做为建筑物地基，原则上不允 许发生融化，宜保持冻结原则设计，或采用桩基、架空基础等。 V—含土冰层(极融陷土)：这类土含有大量的冰，当直接做为 地基时，若发生融化将产生严重融陷，造成建筑物极大破坏。 如受长期荷载将产生流变作用，所以做地基专门处理。
多年冻土
多年冻土中文名称：多年冻土英文名称：permafrost;perennially frozen ground定义：土的冻结状态保持数年至数万年以上的岩土。
应用学科：地理学（一级学科）；冻土学（二级学科）多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。
其表层冬冻夏融，称季节融化层。
多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。
多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。
多年冻土是寒冷气候（年均气温＜—2℃）区的产物。
分布多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。
除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。
围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。
其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。
北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。
往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。
再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。
多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。
分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。
多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。
它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。
如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。
岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。
如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。
(整理)多年冻土的名词解释
多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。
其表层冬冻夏融，称季节融化层。
多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。
多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。
多年冻土是寒冷气候（年均气温<—2℃）区的产物。
多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。
除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。
围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。
其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。
北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。
往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。
再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。
多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。
分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。
多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。
它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。
如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。
岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。
如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。
冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度，一般讲暖冰川底部温度接近0℃，其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃，其下往往有多年冻土。
多年冻土的名词解释
多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。
其表层冬冻夏融，称季节融化层。
多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。
多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。
多年冻土是寒冷气候（年均气温<—2℃）区的产物。
多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。
除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。
围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。
其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。
北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。
往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。
再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。
多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。
分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。
多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。
它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。
如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。
岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。
如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。
冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度，一般讲暖冰川底部温度接近0℃，其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃，其下往往有多年冻土。
多年冻土
三、阶段成果(一)多年冻土地区公路工程地质区划、分类通过对以往成果和资料的整理、分析，并在试验工程路段(青藏公路整治改建丁碰、黑北公路及新臧公路整治改建工程)进行实验、比对及验证，归纳总结及模拟研究了我国多年冻土地区的地质情况。
根据我国的具体自然地理及气候条件并结合公路工程特点建立了不同层次的区划方案和指标，我国公路工程多年冻土、二级区划见表1。
针对多年冻土的不同厚度和含冰量提出了不同的多年冻土设计原则；中国公路工程冻土分类应考虑多年冻土融化先决条件——冻土温度这一重要因素，公路工程多年冻土综合分类方案见表2。
此外课题还提出了对冻土沉降等级的新划分方法，代替了简单的线形划分或人为划分，使得划分结l粜更适合于冻土路基沉降变形的研究：建立了冻土的模糊信息优化模型、可行的参考模型、沉降变形的时间序列模型。
(二)多年冻土变化对路基的作用机理冻土的热融沉特性是多年冻土地区道路发生破坏的重要影响因素，通过建市不同融沉的计算模型，进行冻土路基变形场及应力场二维数值计算，分析了路基表面的竖向及横向位移分布的规律、路中沿深度万向的竖向位移变化规律及路基表面横向应力分布规律，得出融沉带范围是影响路基应力场及变形场分布的主要因素。
部分时段路基内的变形场和应力场分布规律见图l、图2沥青路面的蓄热作用是高温多年冻土区路基内形成融化夹层的主要原因，经调查青藏公路沿线多年冻土区内有60％的路段路基F冻土表现为不衔接状态，也就是说，沥青路面下出现不能冻结的融化夹层。
融化夹层对路基病害的发生与发展的影响表现为：其一，在相同条件下，融化夹层厚度越大，路基沉降变形就越大：随着融化深度增大，路基的固结沉降变形滞后时间越长。
当融化夹层形成后，人为上限不断地向下发展，需长刚间才能达到相对稳定；其二，路基下融化夹层形成局部的“锅底形”的融化盘，成为聚水盆，大量的地表水渗入和冻结层上水汇入，使盆内长年积水。
地下水参与融化夹层的发展过程，既加速路基下人为上限向下发展，使路基内热平衡状态复杂化，又路基的沉降变形增大，成为路基不稳定的隐患。
多年冻土上限
多年冻土上限什么是多年冻土？多年冻土（Permafrost）是指在地表下一定深度范围内，温度在摄氏零度以下，并且至少连续两年保持在该温度的土壤或岩石层。
多年冻土广泛分布于地球的高纬度和高海拔地区，主要包括北极地区、亚洲北部的西伯利亚和阿拉斯加等地。
多年冻土对地球生态系统和人类活动有着重要影响。
它储存了大量的有机碳，一旦解冻，这些有机碳会被微生物分解释放为二氧化碳和甲烷等温室气体，进而加剧全球变暖。
此外，多年冻土还扮演着调节水循环、维持生物多样性和稳定基础设施等重要角色。
多年冻土上限的意义多年冻土上限（Active Layer Thickness）是指每年夏季融化的上层多年冻土厚度。
它是衡量多年冻土融化程度和变化趋势的重要指标。
随着全球变暖导致气候变化加剧，多年冻土上限的变化对环境和人类活动都有深远影响。
首先，多年冻土上限的变化会改变土壤湿度和水分循环。
融化的多年冻土会形成季节性湿地，导致地下水位上升、湖泊扩张和河流蓄水增加。
这些变化可能影响河流的径流量、地表水质和生态系统的稳定性。
其次，多年冻土上限的变化还会对基础设施造成影响。
在寒冷地区，许多建筑物、道路和管道都是建在多年冻土上的。
一旦多年冻土融化，这些基础设施就会受到破坏。
例如，建筑物可能出现沉降或倾斜，道路可能塌陷或开裂，管道可能破裂或移位。
这不仅会给当地居民带来不便，还会对经济发展产生负面影响。
最后，多年冻土上限的变化还会加剧全球变暖。
随着多年冻土融化释放出大量温室气体，全球气候将进一步升温。
这将形成一个恶性循环，加速多年冻土的融化和温室气体的释放，从而进一步加剧全球变暖。
多年冻土上限的监测方法为了准确监测多年冻土上限的变化，科学家们采用了多种方法和技术。
1. 地面观测地面观测是最常用的监测方法之一。
科学家们在多年冻土地区选取一定数量的监测点，通过钻孔或挖掘井来获取土壤样本，并利用各种仪器来测量多年冻土上限的厚度。
这种方法可以提供准确的数据，但由于工作量大、成本高以及难以覆盖大范围等限制，地面观测只能对有限区域进行监测。
7.5 多年冻土
（3）除次要工程外，建筑物宜避开饱冰冻土、含土冰层地段和冰锥、 冰丘、热融湖、厚层地下冰融区与多年冻土区之间的过度带，宜选择坚硬 岩层、少冰冻土、和多冰冻土地段以及地下水位或冻土层上水位低的地段 和地形平缓的高地。
2．提出多年冻土地区的地基处理措施 多年冻土地区地基处理措施应根据建筑物的特点和冻土的性质选择适宜有效 的方法。一般选择以下处理方法： （1）保护冻结法，宜用于冻层较厚、多年地温较低和多年冻土相稳定的地带， 以及不采暖的建筑物和富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层的采暖建筑物或按容许融 化法处理有困难的建筑物。 (2)容许融化法的自然融化宜用于地基总融陷量不超过地基容许变形值的少冰 冻土或多冰冻地基；容许融化法的预先融化宜用于冻土厚度较薄、多年地温较高、 多年地温不稳定的地带是富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层地基，并可采用人工融 化压密或挖除换填法进行处理。
冻土的融化下沉系数δ可按下式计算：
h1 h2 e1 e2 100 %
h1
1 e1
式中：hl、el——冻土试样融化前的高度(mm)和孔隙比； h2、e2——冻土试样融化后的高度(mm)和孔隙比。
根据不同类型的土的总含水量及平均融沉系数，多年冻土可划分为五 大类型：少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层，
wo≥25 wo＜14 14≤wo＜18 18≤wo＜28 wo≥28 wo＜17 17≤wo＜21 21≤wo＜32 wo≥32
wo＜wp wp≤wo＜wp+4 wp+4≤wo＜wp+15 wp+15≤wo＜wp+35
wo≥wp+35
δ≤l 1<δ≤3 3<δ≤10 10<δ≤25
δ≤l 1<δ≤3 3<δ≤10 10<δ≤25
多年冻土地基的设计
多年冻土地基的设计4.1一般规定4. 1. 1在不连续多年冻土分布地区设计建筑物时，不宜将多年冻土用作地基。
4. 1.2将多年冻土用作建筑地基时，可采用下列三种状态之一进行设计：1多年冻土以冻结状态用作地基。
在建筑物施工和使用期间，地基土始终保持冻结状态；2多年冻土以逐渐融化状态用作地基。
在建筑物施工和使用期间，地基土处于逐渐融化状态;3多年冻土以预先融化状态用作地基。
在建筑物施工之前，使地基融化至计算深度或全部融化。
4.1.3对一栋整体建筑物必须采用同一种设计状态：对同一建筑场地应遵循一个统一的设计状态。
4.1.4对建筑场地应设置排水设施，建筑物的散水坡宜作成装配式，对按冻结状态设计的地基，冬季应及时清除积雪；供热与给排水管道应采取绝热措施。
4.2保持冻结状态的设计4.2.1保持冻结状态的设计宜用于下列之一的情况：1多年冻土的年平均地温低于一L OC的场地；2持力层范围内的地基土处于坚硬冻结状态；3最大融化深度范围内，存在融沉、强融沉、融陷性土及其夹层的地基；4非采暖建筑或采暖温度偏低，占地面积不大的建筑物地基；4.2.2保持地基土冻结状态的设计，可采取下列的基础形式和措施：1架空通风基础;2填土通风管基础;3用粗颗粒土垫高的地基；4桩基础、热桩基础：5保温隔热地板；6基础底面延伸至计算的最大融化深度之下；7人工制冷降低土温的措施。
4.2.3保持地基土冻结状态的设计，宜采用桩基础：对现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的安全等级为一级的建筑物可采用热桩基础。
在季节融化层范围内应采取保持桩身材料的耐久性措施。
4.2.4建筑物在施工和使用期间，应对周围环境采取防止破坏温度的自然平衡状态的保护措施。
4.3逐渐融化状态的设计4. 3.1逐渐融化状态的设计宜用于下列之一的情况：1多年冻土的年平均地温为一O. 5~1.0°C的场地；2持力层范围内的地基土处于塑性冻结状态：3在最大融化深度范围内，地基为不融沉和弱融沉性土；4室温较高、占地面积较大的建筑，或热载体管道及给排水系统对冻层产生热影响的地基。
多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施
冻胀灾害的发生与土壤含水率、地下水位、气温等因素有关，其中土壤含水率是影 响冻胀灾害的重要因素。
融沉灾害
融沉灾害是指多年冻土区路基在 夏季气温升高时，多年冻土上层 融化，导致路基下沉、开裂、翻
浆等破坏性现象。
融沉灾害的主要原因是多年冻土 层的热稳定性差，上层融化后无 法得到及时排水和冷却，进而导
风吹雪害
风吹雪害是指在多年冻土区，大 风将积雪吹向路基，导致路基被
雪覆盖、堵塞等。
风吹雪害的主要表现形式为路基 被雪覆盖、堵塞等，严重时可能 导致车辆无法通行、交通事故等
。
风吹雪害的发生与气候变化、地 形、路况等因素有关，其中气候 变化是影响风吹雪害的重要因素
。
02
CATALOGUE
多年冻土区路基工程灾害处理原则
在道路上下雪后采取防 风措施，如在道路两侧 设置挡风墙、使用防风 网等，以减少强风对积 雪的影响。
在道路上下雪后立即进 行除雪作业，将道路上 的积雪清除干净，以保 证道路的畅通。
对道路进行定期监测， 及时发现和处理风吹雪 害的迹象。
04
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工程实例分析
工程实例一
2. 处理措施
• 使用热棒技术，通过热棒的导 热性能，将热量从地面导出， 防止冻土融化。
工程实例三：某大桥桥头路基工程防冻胀设计
1. 灾害描述：某大桥 桥头路基工程位于多 年冻土区，存在融沉 和冻胀等灾害，对桥 梁的安全性和使用寿 命造成了严重威胁。
2. 处理措施
• 采用保温板覆盖桥 头路基表面，减少 热量传递和阳光照 射，防止冻土融化 。
• 设置排水系统，防 止水分积聚在路基 表面，降低冻土的 含水量，从而降低 冻胀发生的可能性 。
(整理)多年冻土的名词解释.
多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。
其表层冬冻夏融，称季节融化层。
多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。
多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。
多年冻土是寒冷气候（年均气温<—2℃）区的产物。
多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。
除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。
围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。
其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。
北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。
往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。
再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。
多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。
分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。
多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。
它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。
如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。
岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。
如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。
冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度，一般讲暖冰川底部温度接近0℃，其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃，其下往往有多年冻土。
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多年冻土中文名称：多年冻土英文名称：permafrost;perennially frozen ground定义：土的冻结状态保持数年至数万年以上的岩土。
应用学科：地理学（一级学科）；冻土学（二级学科）多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。
其表层冬冻夏融，称季节融化层。
多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。
多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。
多年冻土是寒冷气候（年均气温＜—2℃）区的产物。
分布多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。
除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。
围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。
其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。
北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。
往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。
再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。
多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。
分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。
多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。
它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。
如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。
岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。
如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。
冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度，一般讲暖冰川底部温度接近0℃，其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃，其下往往有多年冻土。
在极地大陆架地区海底，有从过去寒冷期残留下来的海底多年冷土。
其温度接近0℃,其中很大部分因被海水所饱和，所以具有负温却不含冰，属多年寒土；另一部分则为多年冻土，但含冰量通常不大。
除地球上存在多年冻土外，一些学者推测月球岩石圈深处可能具有一定数量的地下冰。
一些学者利用遥感技术发现火星表面上存在类似于热喀斯特、多边形裂缝、石冰川等的冰缘地貌，推测火星上多年冻土的平均厚度在赤道为1500米，在两极为5000米。
中国的多年冻土中国的多年冻土面积约215万平方公里,占世界第三位，主要分布在青藏高原，东北大、小兴安岭和天山、阿尔泰山。
中国东北的多年冻土区位于欧亚大陆高纬度多年冻土区的南缘，其南端可达46.6°N。
在北美,多年冻土分布的最南端为51°N。
青藏高原的多年冻土区属于高海拔多年冻土，是世界上中低纬度地带海拔最高、面积最大的多年冻土区。
性质特点多年冻土随纬度和垂直高度而变化。
在北半球，其深度自北向南增大，厚度自北向南减薄以至消失。
如西伯利亚北部多年冻土的厚度为200米左右，最厚可达620米，活动层小于0.5米。
向南到中国黑龙江省，多年冻土南界厚度仅1～2米，活动层厚达1.5～3.0米。
多年冻土的厚度由高海拔向低海拔变薄，活动层也相应增厚。
如中国祁连山北坡4000米处多年冻土厚100米，3500米处仅22米！在青藏高原北部的昆仑山区，多年冻土厚180～200米，向南厚度变薄。
无论在南北方向或者垂直方向上，多年冻土都存在3个区：连续多年冻土区；连续多年冻土内出现岛状融区；岛状多年冻土区。
这些区域的出现都与温度条件有关。
年均气温低于—5℃，出现连续多年冻土区；岛状融区的多年冻土区，年均气温一般为—1～—5℃。
分类按冻土的成因分为：①后生冻土层。
是土层堆积后形成的，特点是含冰量少，多为整体结构或层状结构，具裂隙冰；②共生冻土层是与堆积土层同时形成的。
特点是含冰量多，多为层状或网状结构。
确定方法确定融冻层（活动层）的深度（即冻土上限）对工程建设极为重要。
最基本的方法是在融化最盛季节，通过坑探直接观测，或通过电探确定冻土上限。
在衔接的多年冻土区，可根据地下冰的特征和位置推断冻土上限深度。
同一地区、不同地貌部位和不同物质组成的多年冻土的上限也是不同的。
易冻结的粘性土的冻土上限高；不易冻结的沙砾土的冻土上限低；河谷带的冻土上限低，山坡或垭口地带的冻土上限高。
表明了岩性、水文、气候、植被等对多年冻土活动层的影响。
厚度和温度多年冻土通常埋藏在地表下不深处，位于季节融化层（或活动层）下。
活动层的厚度通常为20～30cm至2～3m。
一般活动层的底板与多年冻土的上限相连，这种多年冻土称为衔接多年冻土。
有时活动层在冬季的冻结深度达不到多年冻土上限，在季节冻结层和多年冻土上限之间隔着一层融土，便形成不衔接多年冻土。
多年冻土上下限之间的距离即为多年冻土厚度。
当充填在土粒孔隙和岩石裂隙中的水为淡水时,冻结以后形成的多年冻土下限与0℃地温等温线一致。
当充填在土粒孔隙和岩石裂隙中的水为咸水或盐水时，或当岩石无裂隙时，或不含水的土冻结时,多年冻土下限则与0℃地温等温线不一致。
在含有地下冰的多年冻土层下还存在着干寒土层和湿寒土层时，冻土层、干寒土层和湿寒土层组成多年冷土层。
迄今为止，实测到的多年冻土最大厚度为1300米，见于苏联外贝加尔的乌达康山区56°N处;实测到的多年冷土层的最大厚度为1450米，见于雅库梯西北、马尔赫河源头的北极圈纬度上。
推测天山和帕米尔高山区的多年冷土层厚度可达2500～3000米。
多年冻土上层的地温在一年内随季节而变化。
这种变化随深度增加而衰减，至某一深度上，多年冻土的温度在一年内相对稳定不变（一年内不超过±0.1℃）,这一深度为地温年变化深度或零较差深度。
地温年变化深度一般为10～15米。
该深度上的年平均地温即为多年冻土的年平均地温，通常为0～-15℃。
推测天山和帕米尔高山区道多年冻土年平均地温低达-25℃,南极的山地则为-40℃。
在年变化深度以下，多年冻土的温度随深度增加而升高,在多年冻土或多年冷土层的下限处达到0℃。
因此在冻土层中存在着地热梯度，其值在不同的地区很不一样，可由每20米变化1度至每100米变化1度。
多年冻土厚度和温度的变化也受纬度地带性和垂直地带性的控制。
当其他条件相同时，在中国东北纬度每增加1度，多年冻土年平均地温平均降低0.5℃；在祁连山区海拔每升高100米，多年冻土温度降低0.6℃，厚度增加14～21米。
形成和演变当岩土的温度降至0℃以下,岩土中水就冻结形成冻土。
如果该处地表一年中的吸热量大于散热量，冷季形成的冻土在热半年全部融化，便为季节冻土。
如果该处地表一年中的吸热量小于散热量，冷季形成的冻土在暖季不全部融化，年复一年，就成为多年冻土。
多数多年冻土是在物质沉积之后自上而下冻结形成的，称为后生多年冻土。
在沼泽、冲积平原和洪积扇等堆积地区，有时在沉积过程中发生冻结，产生自下而上冻结的多年冻土，称为共生多年冻土。
由后生和共生作用混合形成的冻土称为多生冻土。
在地球历史上,多年冻土曾广泛发育。
迄今为止,有据可查的最老的多年冻土位于北极北部，自60万年前形成后一直保存到现在。
中更新世的多年冻土也有一部分保留到现在，如苏联中雅库梯的多年冻土，其年代距今至少10万年。
晚更新世时，苏联多年冻土南界南进到48°N处，中国多年冻土南界达到北纬39°～40°,北美多年冻土南界至少比现在的位置南推2000公里。
全新世时期，多年冻土逐渐向北退缩。
北极地区一些近海低地的多年冻土开始退化，成为现今的海底多年冻土。
晚更新世时在苏联欧洲部分北部和西西伯利亚形成的多年冻土并没有全部融化，而以残余冻土的形式保存下来。
中国满归以北和西部高山高原区海拔较高处的多年冻土也没有全部融化。
约2000～3000年前出现了新冰期，多年冻土重新发展。
在西西伯利亚北部，新形成的多年冻土与更新世残余多年冻土衔接在一起；在南部，新形成的多年冻土覆盖在融化层上，故与融化层下的残余多年冻土组成双层多年冻土。
这一时期冻土的范围比更新世时小，所以在新冰期的多年冻土南界以南的地下深处仍有更新世残余多年冻土存在。
中国东北这一时期的多年冻土南界已超过了现今多年冻土南界的位置。
距今约700年前开始的小冰期，北半球多年冻土南界位置的变化很不一致，有的南进，有的北退。
现代多年冻土处在变化之中。
从全球范围看处在退化阶段，但不排除局部地区的多年冻土出现加积的可能。
高原多年冻土地区处治结构研究国内外研究概况?用抗拉强度高的材料加固土壤并非新的想法，中国古代修筑万里长城的许多部位就采用芦苇和竹筋加固。
几个世纪以来，云杉树一直被用来加固软弱地基上的路堤。
二十世纪中期，土工合成材料以其性质均匀、强度高、韧性好、耐腐蚀、与土之间的连锁作用强等特点在世界各国迅速推广。
二十世纪60年代，法国和美国修建了第一批用现代土工合成材料加固的土工结构物，当时，聚合材料是用来加固排水性能良好的回填土。
1966年，美国Du Pont 公司开发并生产了Typar型土工织物，应用于加固海岸边坡、防止人造砂滩沉入淤泥质湖岸、加固软弱地基等工程中。
英国的Netlon 公司近年来改进了土工格栅的生产工艺，并将土工格栅铺设在软弱地基上，用来增加路堤土体的长期稳定性。
德国的Huesker 合成纤维公司还将其生产的Hatelit土工格栅应用到加固路面工程中。
据报道，这种格栅可增加沥青层底的抗拉强度，吸收层间的大部分水平拉应力，同时还可将沥青层内产生的拉应力扩散到一个较大的范围内。
1991年，苏格兰的Sutherland 镇在新建道路路面结构层内增设一层土工格栅加固层，用于防止车辙及路面裂缝，并取得了很好的效果。
我国将土工合成材料应用到道路工程中在70年代还不太普及，进入80年代才迅速推广。
如：在软弱土基与粒料基层间铺设土工格栅夹层用来改善软弱土基的承载能力；在路堤填土内水平层状铺设格栅，用来加固路堤；用作基层和面层间的界面层防止基层裂缝的反射；加固临时道路；用作路堤和道路工程中的水平排水层；用于岩面防护等。
应用土工合成材料处治纵向裂缝，此类问题属于连续介质中存在裂缝缺陷的问题，在路面力学分析中常用的弹性层状体系理论与弹性地基板理论显然不适合分析这类问题。
断裂力学是分析研究裂缝问题的学科，目前发展得也比较完善，但其计算参数的确定很复杂，这些参数与目前路面设计参数也不匹配，使得计算结果不易在设计方法中应用。