文章插图
冻层深度和当地年、日平均温度有关,直接受到太阳照射强度影响 。
1、如果是最低温度-30℃左右,那么类似于冬季的东北黑龙江地区 。曾经看到过黑龙江查干湖冬季捕鱼时的电视节目,介绍冰层厚度在15米左右 , 这也是当地的冻土层厚度 。
2、如果是年平局温度-30℃左右 , 那么比南极地区的平局温度还低,估计冻土层厚度要超过30米 。
解冻一米厚冻土土层方法如下:
1、冻土融化方法应视其工程量大小、冻结深度和现场施工条件等因素确定,可选择烟火烘烤、蒸汽融化、电热等方法,并应确定施工顺序 。
2、工程量小的工程可采用烟火烘烤法,其燃料可选用刨花、锯末、谷壳、树枝皮及其他可燃废料 。在拟开挖的冻土上应将铺好的燃料点燃 , 并用铁板覆盖,火焰不宜过高,并应采取可靠的防火措施 。
3、当热源充足,工程量较小时,可采用蒸汽融化法 。应把带有喷气孔的钢管插入预钻好的冻土孔中,通蒸汽融化 。冻土孔径应大于喷汽管直径1c米 , 其间距不宜大于1米,深度应超过基底30厘米 。当喷汽管直径D为2.0~2.5厘米时,应在钢管上钻成梅花状喷汽孔,下端应封死,融化后应及时挖掘并防止基底受冻 。
4、在电源比较充足地区,工程量又不大,可用电热法融化冻土 。电极宜采用16~25的下端带尖钢筋 。电极打入冻土中的深度不宜小于冻结深度,并宜露出地面10~15厘米 。电极的间距宜按表3.3.4采用 。电热时间应根据冻结深度、电压高低等条件确定 。当通电加热时可在地表铺锯末 , 其厚度宜为10~25厘米 , 并宜采用1%~2%浓度的盐溶液浸湿 。采用电热法融化冻土时,应采取安全防护措施 。电极的间距(厘米)表3.3.4电压(V)冻结深度(厘米) 。
1 冻土的概念
冻土(frozen ground)是指在气温寒冷的地区,含有冰的土层或岩层 。如果土层的温度很低,但不含冰 , 这种土层称为寒土(cold earth) 。在高山和高纬度地区,气候寒冷 , 但降水少,在地表不能形成冰川,由于土层或岩层的年散热量大于年吸热量,使土层或岩层的温度降低,其内部的水就结冰,将土层中的碎屑颗粒冻结在一起,或岩层中的水冻结,形成冻土 。因此,冻土并不只是冻结的粘土层,还包括冻结的砂层、砾石层以及基岩表层中裂隙水冻结层等 。
按照冻土在不同季节中的变化 , 可分为多年冻土(permafrost)、季节冻土(seasonal frozenground)和瞬(短)时冻土(instantaneous frozen ground) 。多年冻土也称永久冻土,就是冻土层多年都不被融化掉,它们主要分布在高纬度和高山地区,如青藏高原的多年冻土(图6-20) 。季节冻土是指在冬季时土层中的水冻结,形成冻土 , 而在夏季冻土中的冰又融化掉,它主要分布在中纬度地区,如我国长江以北到东北地区(图6-20) 。瞬时冻土只是在短暂时间存在 , 如冬季的夜间土层表层形成冻土层,而到了白天土层中的冰就融化掉,冻土消失,在我国分布在长江以南地区 。在多年冻土中 , 按照冻土的连续性,又可分为连续多年冻土(continuous permafrost)和不连续多年冻土(discontinuous permafrost) 。连续多年冻土的冻结层厚且连续分布 , 而不连续多年冻土的冻结层较薄且不连续,冻结层之间为融区,所以这类冻土又称岛状冻土(permafrost island)或片状冻土 。
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