关于冻土介绍

[拼音]：dongtu

[外文]：frozen soil

温度在0℃或0℃以下,并含有冰的土。处于0℃或0℃以下,但不含有冰的土称冷土。根据冻土冻结的时间,可将其分为季节冻土（冬冻夏融的）和多年冻土（数年至数千年）或永久冻土。季节冻土又称活动层。冰在冻土中是一种造岩矿物，它使土颗粒胶结起来形成冻土结构。但更为常见的是冰在土中形成独立巨大的冰体（冰层、冰胝、冰透镜体等），或是在裂隙中形成分散的、体积不大的冰体。冻土在含冰的同时还可能含有冻结薄膜状的结合水。土中的水转化为冰极大地改变了土的物理状态、变形性、强度、透水性及电学、热学等性质。

指冻土中温度变化越过其中水的冰点时所发生的一系列物理、化学作用。冻融与岩、土体中的温度变化、水的相变和分凝成冰等有关。温度变化形成冻裂。这是指严寒时土体的收缩力大于其强度，而形成寒冻裂隙。一般发生在河漫滩阶地及缓坡上。冻裂在平面上呈多边形，温差越大，多边形愈小。冻裂因充填不同的物质而形成冰楔、土楔或砂楔。土体中其他成因裂隙中的水冻结形成冰脉，融化后成为土（砂）脉。冻土中水的相变形成冻劈，它是水冻结时体积增大9％,导致岩石裂解成碎块的现象。冻胀丘为冻土区常见的一种冻融现象。冬季当地表冻结时，多年冻土层中的冻结层上水季节承压，如果冷生静压力超过上覆土层的强度，地表便隆起，形成冻胀丘。冻胀丘分开放型和封闭型两种。前者地下水与外界水源有水力联系，而后者则无联系。开放型冻胀土的规模和危害均较封闭型大。覆盖在缓坡地带，含有粉粘土质的第四纪堆积物，在反复的冻融作用下，结构破坏，强度降低，消融时在水的作用下土体失去平衡，沿坡面蠕变下滑形成融冻泥流。融冻泥流分表层和深层两种。前者发育于季节融化层上部，后者则以地下冰或多年冻土的上限的滑动面。多次蠕变滑动使坡面呈阶梯状，规模也较大。含水量较高的粉粘土中的薄膜水,冻结时向冻结面迁移、结晶分异而成的冰体,称为分凝冰。若土体的冻结速度与水分迁移速度平衡的时间较短，形成冰透镜体；若平衡时间较长，则形成厚层地下冰。分凝冰常伴随冻胀产生冻拔。冻拔是在反复冻融过程中，砾质粘土中的石块逐渐向上移动，最终露出地表的过程。多年冻土区常见的桩柱、电杆、测量基准点逐年冻起，直至倒毁的现象也为冻拔。厚层地下冰局部或全部融化时,在平缓地形上产生地表沉陷和塌落,称为热融沉陷，积水时形成热融湖塘。在坡面上由于上方地下冰融塌，塌落物覆盖于坡脚，上方重新暴露出的新的地下冰层再次融化、塌落，如此反复顺坡向上逐渐发展形成热融滑塌。（见彩图）

冻融作用给冻土地区的工程建筑等带来很大危害。为防治冻融危害必须针对不同成因机理制定合理措施。例如冻裂可破坏公路路面、机场跑道、排水渠道等，防治时以保温和改换土质为主。冻胀丘在冻融过程中使工程建筑、路基等发生不均匀隆起和沉陷，甚至酿成重大交通事故，防治时对封闭型冻胀丘以改土、截导地下水为主；对开放型冻胀丘以避开为宜。融冻泥流、热融滑塌常导致建筑物位移和局部掩埋，防治时宜采用清基、挖挡、疏导或避开的方法。防治冻拔以减少或消除切向冻胀力为主，辅以反滤层，桩基四周除滑等措施。在厚层地下冰地段进行建筑时，首先需了解地下冰的分布与厚度。采用保存冻土的建筑原则时，则需采用绝热层、冷桩等保温措施；采用边建筑边融化冻土的原则时，则需进行加固措施。

冻土分布很广，前苏联、加拿大的高纬度地区全部为冻土覆盖。中国华北、东北、西北地区有季节冻土。多年冻土主要分布于黑龙江省的北部、西藏高原和青海的高山地区等。

参考文章

• 永冻土地区接地装置可采取的措施?电气技术
• 永久冻土Permafrost地球科学
• 中国的冻土（frozenground of China)中国地理
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