多年冻土的名词解释
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。
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°C)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 领土，中国22%勺领土，美国阿拉斯加 85%勺土地；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 的高山地区也有分布。
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围绕极地的多年冻土为高纬度多半的匚中亚 除澳大利亚。
其分布有明显的纬度地带性， 年冻 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-5C 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-4C 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。
，其厚度 一般自多年冻土岀现的最低界线 （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多年冻土南界以南、一定海拔高度 出现的多年冻土称为高海拔多年冻 分布有明显的 垂直带,、匕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0C,其下无多年冻土；冷冰川底部温度低于0C,其下往往有多年冻土。
高考地理二轮专题复习课件专业名词概念整理2
类别：自然地理类
耀斑：指太阳色球层上有些区域会突然出现增亮的斑块。
太阳大气中充满着磁场，磁场结构越复杂， 越容易储存更多的磁能。当储存在磁场中的磁能 过多时，会通过太阳爆发活动释放能量，太阳耀 斑即是太阳爆发活动的一种形式。长期的观测发 现，大多数耀斑都发生在黑子群的上空，且黑子 群的结构和磁场极性越复杂，发生大耀斑的几率 越高。
化的土层。
首先冻土层所含水分较多，冻土层一 旦受到热天气或地热，就开始融化，引起 地面陷沉、基础设施被毁坏。青藏铁路的 部分路段就在冻土层上，据说还是比较安 全的，因为那里的气温很低，加之路基比 较厚。
考点：季节性冻土的季节变化特征、危害。
类别：自然地理
冻胀丘：由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在
考点：冻土的成因、形成条件、分布范围。
类别：自然地理
多年冻土：永冻层又称永久冻土或多年冻土，是指持续多年
冻结的土石层。
可分为上下两层： 上层每年夏季融化，冬季冻结，称活
动层，又称冰融层；下层常年处在冻结状 态，称永冻层或多年冻层。冻土从高纬到 低纬逐渐减薄，以至完全消失。大致 48°N附近是多年冻土的南界。
冰沼土的自然肥力是很低的，不经改造无法农用。但这里生长着养鹿的主要 饲料--地衣。所以，可在此类土壤上发展养鹿事业。
类别：自然地理
冻漠土：指在高原寒带冰碛地衣和流石滩植被下形成的土壤。
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4000m以上。 冻漠土的土层浅薄，石多土少，剖面发育 弱，地表多砾石，有多边形裂隙。
考点：泥炭的成因、分布的地区、开发利用。
类别：自然地理
常年冻土是什么？
常年冻土是什么？
常年冻土，即在地表下一年四季都低于0℃而能够保持冻结状态的土层。
常年冻土主要出现在高纬度地区，例如北极圈和南极圈，也会出现在
高海拔地带。
为什么会形成常年冻土？
1.极地气候：由于高纬度地区靠近极地，太阳辐射在这里相对较小，导致这些地区气温较低。
2.积雪保温：积雪可以将地表温度保持在0℃以下，使得地表下方的土
层得以冻结。
3.地下水：地下水可以保存一定的温度，与地表空气的温度相比较，地下水的温度较为稳定。
常年冻土对环境有哪些影响？
1.地球表面能量平衡：常年冻土的存在改变了地球表面的能量平衡，反照率较高的常年冻土会反射大量的太阳辐射，而这种反射辐射被称为“地表反照率增强现象”，这种现象反过来减弱了地球表面的能量吸收，最终影响了气候的变化。
2.生态水文：冻土层中有大量的水分，这些水分对于生态的影响非常大，例如影响地下水规律、湿地地貌和植被性质等。
3.地质工程：由于常年冻土的存在，导致土壤的力学性能发生了改变，这对基础设施的建设和地质工程的实施都带来了挑战。
4.碳库效应：常年冻土中储存了大量的有机碳，然而由于全球气候变暖，常年冻土融化，会导致其中的有机物质释放出来，形成“碳库效应”。
如何应对常年冻土的挑战？
1.加强监测：科学家可以通过卫星遥感、地面探测等手段监测常年冻土的变化，以及地球表面反照率的变化等。
2.工程技术：现代工程技术可以在常年冻土上修建和维护基础设施。
3.减少温室气体排放：减少温室气体排放是确保常年冻土继续存在的关键，因为温室气体的释放会加速常年冻土融化的速度，所以减少温室
气体排放可以降低常年冻土融化的速度。
地基基础处理技术第二章4冻土知识讲解
地基基础处理技术第二章4冻土知识讲解第四节冻土一、冻土的分类冻土是指温度等于或低于摄氏零度、且含有冰的各类土。
根据其冻结时间和冻结状态可将冻土分成多种类型。
(一) 按冻结时间分1．季节性冻土季节性冻土是受季节性的影响，冬季冻结，夏季全部融化，呈周期性冻结、融化的土。
季节性冻土在我国的华北、西北和东北广大地区均有分布。
因其周期性的冻结、融化，对地基的稳定性影响较大。
季节性冻土根据其结构形式，又可分为：(1)整体结构：土在冻结时，土中水分有向温度低的地方移动的性能。
整体结构冻土是由于温度骤然降低，冻结较快，土中水分来不及移动即冻结，冰粒散布于±颗粒间，肉眼甚至看不见，与土粒成整体状态。
融化后土仍保持原骨架，建筑性能变化不大。
(2)层状结构：地表温度不很低，且有变化，土中水分冻结一次，融化一次，又冻结一次，则形成层状结构冻土。
这种土融化后骨架整个遭受破坏，对建筑性能影响较大。
(3)网状结构：由于地表不平，冻结时土中水分除向低温处移动外，还受地形影响，使水分向不同方向转移，而形成冰呈网状分布的冻土，这种土一般含水、含冰量较大，融化后呈软塑或流塑状态。
(4)扁豆体和楔形冰结构：由于季节性冻结和融化，土中水分向表层低温处移动，往往在冻层上限冻结成扁豆体状冰层，当冻土层向深度发展，扁豆体状冰层即夹于冻土层之中。
当岩层或土层具裂隙时，水即在裂隙中成冰楔体。
此类结构的冻土，承受荷载时易沿冰体滑动。
2．多年冻土多年冻土是指冻结状态持续多年(一般是二年或二年以上以上)不融的冻土。
多年冻土常存在地面以下一定深度，其上部接近地表部分，往往亦受季节性影响，冬冻夏融，此冬冻夏融的部分常称为季节融冻层。
因此，多年冻土地区常伴有季节性的冻结现象。
多年冻土根据其垂直构造、水平分布和冻结发展趋势，又可分为下列几种类型：(1)按垂直构造分：(a)衔接的多年冻土：冻土层中没有不冻结的活动层，冻层上限与受季节性气候影响的季节性冻结层下限相衔接。
(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。
什么是冻土？它如何形成？
什么是冻土？它如何形成？
冻土是指在地表下一定深度下，土壤或岩石中的水分形成的冰层。
冻
土在地球上广泛存在，并且涵盖了大约25%的陆地面积。
下面我们将
介绍冻土的形成及其影响。
一、冻土的形成和分类
冻土的形成是由于土层中的水在低温环境下凝结成冰，从而使土壤变
得非常坚硬。
常见的冻土类型有：表层冻土、多年冻土和岩石冻土。
表层冻土形成于温带和寒带地区的气温在冬季下降到-5℃以下。
多年冻土指的是在温度较低的地区，土壤中的冰层能够时间久远地保存。
而
岩石冻土主要分布在高山和北极地带。
二、冻土的影响
冻土对生态系统的影响是巨大的。
冻土影响土壤的营养含量以及在土
壤中沉积的植物残渣。
冻土也会影响土壤的排水能力和根系入侵深度。
而且，冻土层的缩减可以带来土地沉降和建筑物的损坏。
长时间的气
温变化和全球气候变暖，都可能导致冻土的融化以及地表下的土质运动。
三、冻土的保护和利用
为了保护和利用冻土资源，需要采用以下方法：首先，科学地利用多年冻土地区的天然资源。
其次，在地表下设置隔热层并恢复冻土上的植被。
同时，需要以合适的方式监控冻土的持续变化，以便有效地保护和利用冻土资源。
总结：
冻土的形成主要是由于土层中的水在低温下凝结成冰的过程。
它对生态系统和人类社会产生了影响，需要采取相应的措施来保护和利用冻土资源。
公路监理工程师《道路与桥梁》考点：多年冻土
公路监理工程师《道路与桥梁》考点：多年冻土多年冻土，是指持续多年冻结的土石层。
可分为上下两层:上层每年夏季融化，冬季冻结，称活动层，又称冰融层;下层常年处在冻结状态，称永冻层或多年冻层。
1、什么是多年冻土?温度小于和等于0℃，且含有冰的土(石)，称为冻土。
在天然条件下，地面以下的冻土保持三年或三年以上者，称多年冻土。
2、多年冻土的分类1)按其状态分为：①坚硬冻土，土粒被冰牢固胶结，在荷载作用下，具有一定的脆性和不可压缩性。
砂土和粘土的温度低于一定数值时，便成坚硬冻土。
②塑性冻土，土粒被冰胶结，含有一定的未冻水，在荷载作用下可以压缩，其温度比坚硬冻土高。
③松散冻土，土中含水量很少，没有被冰胶结的砂土和大快碎石土均属此类。
当冻土融化时，其力学性质基本上不会发生变化，也不会出现沉陷。
2)按其总含水量和融沉等级分为：①少冰冻土，总含水量小于10%~14%，融沉等级为“不融沉”。
②多冰冻土，总含水量10%~21%，融沉等级为“弱融沉”。
③富冰冻土，总含水量16%~28%，融层等级为“融层”。
④饱冰冻土，总含水量25%~45%，融沉等级为“强融层”。
⑤含土冰层，总含水量大于45%，融层等级为“强融陷”。
3、多年冻土地区的两种公路病害1)冻胀：在有冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂，刚性路面错逢或折断的现象称冻胀。
冻胀性分类：通常是在土质分类的基础上，按土的冻胀性强弱划分为三类或四类，分别为：轻冻胀、冻胀、重冻胀、特重冻胀。
2)翻浆：在有冻胀性土的路段，当冬季负气温时，水分连续向上聚流、冻结成冰，导致春融期间，土基含水过多，强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象称翻浆。
翻浆分类，根据导致翻浆的水分来源分为五类，分别为地下水类、地面水类、土体水类、气态水类、混合水类。
根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度，将翻浆路段分为三级，分别为轻型、中型、重型。
冻土
土的冻胀
冻胀率；冻胀起始含水量
土的冻胀率决定于土的分散度、矿物成分、 冻结温度、土中含水量及其补给来源等，按冻胀 率的大小可将土分为下列四类： V≤2%不冻胀土 2＜V≤3.5%弱冻胀土 3.5＜V≤6%冻胀性土 V＞6%强冻胀性土
抗剪强度
c、φ值随冻土负温度值（－t）、含水量（ω） 及上部荷载作用时间（T）而变化。冻土的内摩擦角 很小，其抗剪强度几乎完全取决于粘聚力，这是由 于土中的冰，一方面胶结土粒，使其粘聚力比融土 大得多；另一方面使土粒相互分离，粒间的摩擦力 降低。粘聚力随温度降低而增大，随含水量增大而 减小 。
冻胀防治措施 （一）换填法 在防治冻害的措施中，换填法是采用最 广泛的一种。用粗砂、砾砂、砂卵石等非冻 胀性土置换天然地基的冻胀性土，是防治建 筑物基础遭受冻害的可靠措施。一般基底砂 垫层厚度为0.8～1.5m，基侧为0.2～0.5m。 在铁路建设中常用砂砾石垫层进行换填，在 换填土层表面，夯填0.2～0.3m厚的隔水层， 以防止地表水渗入基底。
青藏铁路冻土攻关借鉴了青藏公路、青藏输油管道、 兰－西－拉光缆等大型工程的冻土施工经验，同时， 还探讨和借鉴了俄罗斯、加拿大和北欧等国的冻土 研究成果。青藏铁路建设中对冻土施工的指导原则 为，冷却地基土使冻土保持稳定，不让冻土受到破 坏和融化。在工程措施上，我国科学家采取了以桥 代路、片石通风路基、通风管路基、碎石和片石护 坡、热棒、保温板、综合防排水体系等措施。据统 计，在众多的工程措施中，“以桥代路”的效果最 好，现在“以桥代路”冻土路基地段没有发生任何 变形，此外，增加碎石和片石护坡对冻土路基的稳 定性。
（二） 多年冻土 1. 定义：冻结状态持续三年以上，甚致百年不化的冻 土。 2. 成因和分布：
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。
2022高考地理专题十三 冻土、冻融、冻土地貌(含答案解析)
微专题十三冻土、冻融、冻土地貌【点拨高考】冻土地貌三高考常考的地貌类型之一，2019年全国3卷考查了冻土对湿地的影响，2015年全国1卷考查了冻土对青藏铁路建设的影响。
冻土地貌类型多样，其考查日益成为高考热点。
【知识梳理】一、冻土凡处于零度及以下温度，并含有冰的各种土（岩），统称为冻土。
1.分类：冻土按其时间的长短，可分为季节冻土和多年冻土两类。
季节冻土指冬季冻结、夏季全部融化的土层；多年冻土指冻结持续多年，甚至可达数万年的土层。
多年冻土在地球上主要分布在俄罗斯和加拿大。
我国多年冻土面积主要分布在东北、北部山区、西北高山及青藏高原地区。
多年冻土可分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。
2.特征冻土层的温度是随着气温而变化的。
地温变化的幅度以地表为最大，随着深度加大而减小，至某一深度，其值等于零。
这个深度称为地温年变化深度。
3.分布规律冻土在地球上的分布具有明显的纬度地带性和垂直地带性。
多年冻土区与非多年冻土区之间的界线，在水平方向上称为多年冻土南界（北半球），在垂直方向上称为多年冻土下界。
随着多年冻土动态变化，南界和下界亦不断发生变化，并且在各种非地带性因素影响下，分界线也往往不是一条直线。
①自极地向低纬度方向，多年冻土分布厚度不断减小。
年平均地温相应升高。
②中低纬度高山高原地区的冻土分布，主要受海拔高程的控制。
一般来说，海拔愈高，厚度愈大，地温愈低。
全球冻土分布图：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。
热棒地上局部为冷凝段，地下局部为蒸发段，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。
热棒1）分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。
对多年冻土的一些认识
.
对 多年 冻土 的
一 些认 识
祷海 省 煤 炭 技 校 穆 瑞 章
卜。 `
. 卜. . . 卜
冻胀 土
。
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如 粉砂 土
、
亚砂 土
,
、
亚粘
土
、
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粘土
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。
这 种土 冻 胀量很 大
可达 季节融
、
化 层 的 I Q%
王
明. 卜 . ”
、
严 重 冻 胀 土 ; 如 沼 泽 土 腐 植质 粘 性 , 淤 泥 这 种土 冻 胀严 重 冻 胀 爱应通 过
。
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月. .
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. . 卜
. 曰. 卜.
司. 卜
.
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门阮. 卜
. 月 . 曰 卜` . 闷 卜 . 卜 .
. 月. ,
实测 来 确 定 另 外 基 础 荷 载 的大 小对地 基 的冻 胀 也
,
。
凡 温 度为 负 温 或 零 温 : 并 含有 : 冰的各 种
土 均 称 为冻 土
。
有很 大 影 响
。
当 荷 载 小 而 冻胀 力又 较 大 时
。
建筑 物就 要产 生 裂 缝 倾 斜 甚 至 倒 塌 还有 因 气 候 转 暖 和 房 屋 取 暖 等 原 因 改 变 了 地面 的温 度状 况 可 引起 季 节 性触 化加
后
。
,
,
,
、
我 省 热 水矿 区 内冻 土 的分 布 因 受海 拔 度 高 的 控 制 呈 明显 的 垂直 分 带 性 在局 部
,
,
,
其 中又 分为
:
在冬 季冻 结
,
(完整版)冻土
•
桥梁桩基础。为减少桥梁工程施工对多年冻土的扰动，对冻土区桥梁钻孔灌注桩、钻
孔打入桩和钻孔插入桩三种桩基形式开展了现场对比试验。钻孔打入桩在冻土层中打入困
难，钻孔插入桩桩周围回填质量难以控制。钻孔灌注桩具有承载力大、抗冻拔能力强的明
显优点。在使用旋挖机成孔后施工速度快、质量好、对冻土扰动小，因此全线绝大多数非
桥梁桩基础。为减少桥梁工程施工对多年冻土的扰动，对冻土区桥梁钻孔灌注桩、钻孔打入桩和钻 孔插入桩三种桩基形式开展了现场对比试验。钻孔打入桩在冻土层中打入困难，钻孔插入桩桩周围 回填质量难以控制。钻孔灌注桩具有承载力大、抗冻拔能力强的明显优点。在使用旋挖机成孔后施 工速度快、质量好、对冻土扰动小，因此全线绝大多数非坚硬岩石地基的桥梁都采用了旋挖钻机成 孔的灌注桩基础。
导温盲沟
设置保温护道
土工布
EPS导温垫床
➢提高路基，保证路堤的最小高度
基地天然覆盖 当冻土层上的覆盖层较薄时，可以将饱冰冻土 或地下冰全部换掉 路堤底部设置毛细隔断层，其厚度一般小0.5m 设置保温护道和护脚
➢保护地表植被及泥炭层
工程案例
青 藏 铁 路
• 青藏铁路穿越了世界上最复杂的高原冻土区，许多冻土工 程措施都是国内外首创，可谓集冻土工程之大全。随着冻 土路基、冻土区桥梁、涵洞、隧道、房建、管线等工程的 顺利完成，世界上海拔最高、穿越高原多年冻土最长的青 藏铁路被誉为“世界冻土工程博物馆”。
涵洞寒季明挖基坑。对涵洞工程进行研究比较后，选用了矩形拼装式钢筋混凝土结构。这种涵洞采 用明挖基坑拼装或混凝土基础，在寒季施工对冻土的热扰动小，基底冻土回冻时间短，易于控制施 工质量。
隧道结构。在多年冻土区昆仑山、风火山隧道施工中，充分考虑冻融
名词解释冻土
冻土1. 定义冻土，又称为冰土或凍結土壤，是指在地表下一定深度的土壤或岩石层中，由于低温条件下水分的冻结而形成的一种特殊地质现象。
它是寒冷地区特有的地貌和环境现象之一。
2. 形成原因冻土的形成主要与以下几个因素密切相关：2.1 温度在寒冷地区，气温往往较低，使得地表下的土壤或岩石层温度降至0°C以下。
当温度降至冰点以下时，土壤或岩石中的水分开始结冰，从而形成冻土。
2.2 水分水分是形成冻土的重要条件之一。
在寒冷地区，由于气温较低，水分往往以固态存在于土壤或岩石中。
当渗透到地下的液态水遇到低温时，会迅速结冰并膨胀，造成土壤颗粒之间增加了间隙和压实程度增加。
这种现象被称为“膨胀性凝聚”。
2.3 土壤类型不同类型的土壤对冻土的形成有不同的影响。
粘性土壤和黏土含量较高的土壤在冻结过程中会更容易产生冻胀现象，而砂质土壤则相对较少。
2.4 水分来源冻土形成还与水分来源有关。
在寒冷地区，水分主要来自于降水和地下水。
降水渗透到地下后，由于低温条件，很容易形成冻土。
而地下水则受到地表温度的影响，在遇到低温时也会结冰。
3. 类型根据冻土的性质和形成机制，可以将其分为以下几种类型：3.1 季节性冻土季节性冻土是指在一年中某个时间段内出现临时或部分结冰现象的冻土。
它主要存在于寒带和温带地区，在夏季融化，并在寒季重新结冰。
3.2 连续性冻土连续性冻土是指在一年中持续保持结冰状态的冻土。
它主要存在于极寒带地区，永久性地保持着冻结状态。
3.3 多年冻土多年冻土是指在地表下存在着多年不融化的冻土。
它主要分布在北极地区和高山地带，是世界上最寒冷的地区之一。
4. 影响冻土对环境和人类活动有着重要的影响：4.1 土壤稳定性冻土可以增强土壤的稳定性，减少土壤侵蚀和滑坡等自然灾害的发生。
由于冻结状态下的土壤具有较高的黏聚力和抗剪强度，能够有效地固定颗粒，并提供较好的支撑作用。
4.2 水文循环冻土对水文循环有着重要影响。
在夏季，融化的冻土会释放大量水分，形成湿地、沼泽等水体；而在寒季，结冰的冻土则会阻碍水分渗透，导致地表水源减少。
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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。
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。
多年冻土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℃。
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。
编辑本段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。
编辑本段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。
编辑本段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。
相对而言,有限元法则是简单、有效、可行的方法。
有限元方法作为一个强有力的数值分析的工具在道路结构的分析中起到了越来越重要的作用。
应用有限元方法进行结构的分析主要有以下优点：1、在模型中反映各结构层材料的特性；2、模拟各结构层之间的联结；3、在一定程度上模拟边界条件和荷载；4、模拟结构的不均匀变形；5、提供大量的结构反映信息，如应力、变形的全过程；6、部分代替试验，进行大量的参数分析，为制定设计规范和标准提供依据问题的提出?地球上的多年冻土面积约为35×10平方公里，而我国的多年冻土面积约为215万平方公里，位居世界第三，主要分布在东北大小兴安岭，西部高山和青藏高原等地。