什麼是凍土_大眾科普網

來，形成碎石覆蓋地面，這就是石海。石海是我國青藏高原、高原西部高山及大興安嶺北部凍土區均有分布。發育石海不僅要巖石堅脆、節理發育，如花崗巖、石英巖、玄武巖、石灰巖、硬砂巖、板巖等，而且還要有一定的水熱條件，既要有一定的水分，同時溫度為0℃上下持續波動的時間要長。顯然，年平均氣溫為0℃的等溫線附近具備上述溫度條件。我們知道，年平均氣溫為0℃的等溫線出現的海拔高度，隨緯度降低而增高。因此，石海出現的海拔高度隨緯度降低而增高。如青藏高原北部的昆侖山，現代石海發育在海拔4900～5000米以上的花崗片麻巖山地；而南部喜馬拉雅山地區，現代石海出現在5300～5400米的山頂上。
石流坡（也稱巖屑坡）：石流坡的物質來源及產生與石海大體相似，但二者出現的地貌部位不同。石海多見於平緩的山頂；石流坡出現在山坡。石流坡的巖狀、碎屑，除斜坡上經寒凍風化在原地產生外，還有在策略作用下來自山頂的。這樣就決定了石流坡的組成物質是上細下粗，坡上方多是巖屑；坡下方主要是粗大巖塊。其巖性取決於山頂母巖。石流坡的休止角一般在25～35度，坡面比較平直。石流坡是多年凍土地區常見的一種冰緣地貌形態，在大興安嶺和我國西部高山、高原凍土區有廣泛分布，幾乎到處可見。
石河：由寒凍風化產生的巖塊、巖屑，在重力作用下匯集到斜坡溝槽內，碎石沿溝槽徐徐向下移動，故取名石河。
（2）與凍融分選作用有關的冰緣地貌形態
天然條件下，地表物質常常是粗細混雜的。由於石塊和土的導熱性能不同，因此凍結速度也各不一樣。碎石導熱率大，則先凍結，水分就先向碎石附近遷移，並於碎石周圍形成冰。水變成冰後體積膨脹，則使碎石產生位移，這樣就產生了粗細物質的分異。久而久之，粗細物質相對集中，呈現出各種形態。這一過程被稱為凍融分選作用，它可以形成下述冰緣地貌形態。
石環：平緩而又粗細混雜的地表層，經凍融分選作用，使泥土巖屑集中在中間，巖塊被排擠到周邊，呈多邊形或近圓形，形成所謂的石環。形成石環地段地松散層一定是巖塊和泥土粗細混雜；要有充足的水分條件，含水量一般要在30%以上；氣溫在0℃上下波動的持續時間要比較長。石環常見於河漫灘、洪積扇前緣及山前緩坡地帶，因為這些地貌部位常常具備石環形成的條件。但也有例外，在中天山海拔3850～3950米的古冰斗底部，曾發現直徑1～4米的石環群。為什麼石環會在這裡出現呢？據考察，這是因為陡峻的冰斗壁，經長期寒凍風化和雪融作用，在冰斗底部堆積了比較豐富的粗細粒物質。同時冰斗內存在積雪，就是夏天也有斷續積雪。積雪融化，給石環發育提供了水分條件。
斑土：形成機制和過程與石環十分近似，地表呈現出巖塊、巖屑遍布，泥土呈斑裝嵌在碎石之間，格外引人注目。有人比喻石環與斑土，是一母雙胎，同族姐妹；也人有認為，斑土是石環發育的初級階段，因此巖塊環形顯示還不完全。
石條：常常與巖屑坡同時存在，碎石與細粒物質呈條形相間順坡排列，登高俯視，宛如田野溝。它是由於巖屑坡上的碎石經反復凍融及凍融分選使碎石匯集於低處，又經策略作用碎屑順坡向下延伸而形成的。
凍脹草環：在地表面構成草皮的多邊形或近似圓形，其間裸露，布滿巖屑碎石。中間赤黃，周邊碧綠，異彩奪目，是凍土區少見的一種冰緣地貌形態。目前對它的形成機制和過程還不十分清楚。人們認為，在草皮破裂處或老鼠洞地點，草皮下部泥土碎石經反復凍融擁出地表形成斑土，斑土繼續發展擴大，多個相鄰斑土如此發展擴大，最後草皮呈環狀排列成草環。
（3）與凍脹作用有關的冰緣地貌形態

土層凍結，其中水分向凍結鋒面遷移，產生重分布並變成冰，使原土層體積增大，或使地面抬升的過程，稱凍脹作用。
凍脹是造成各類建築物凍害的主要原因。當地基土層凍結，體積膨脹，建築物和外部荷載不能克服地基土層凍結的膨脹力時，基礎便被抬起。由於各側基礎受力不同，建築物就要產生裂縫、傾斜，嚴重者甚至倒塌。
與凍脹過程有聯系的冰緣地貌形態有冰椎、冰丘（凍脹丘）、凍脹拔石、泥炭丘、凍脹草丘等。
冰丘（也稱凍脹丘）：冬天季節融化層，由上而下和由下而上凍結，因過水斷面縮小，凍結層上水處於承壓狀態；同時，凍結過程中水向凍結面遷移而產生聚冰層。隨凍結面向下發展，當凍結層上水的壓力和冰層膨脹力大於上覆土層強度時，地表就發生隆起，便形成了冰丘。凍脹丘是我國多年凍土地區經常可以見到的一種冰緣地貌類型。它常出現於河漫灘、階地後緣和山麓地帶，以及地形轉折地段，凍脹丘底部的直徑由幾米到幾十米，高1～2米，有的可達3～5米。凍脹丘表面經常存在縱橫交錯的裂縫。開裂後往往有地下水溢出，這是地下水的壓力得到釋放，凍脹丘也就不再繼續發展。凍脹丘按存在時間，可分為一年生和多年生。由凍結層上水補給水的，一般形成一年生凍脹丘；由深部凍結層下水補給的形成多年生凍脹丘。一年生凍脹丘，初冬開始隆起，待季節融化層回凍結束，凍脹丘發育成熟，隆起達到頂峰，春天以後逐漸消失，一年生凍脹丘在我國凍土區分布比較普遍，多年生凍脹丘也有出現。青藏公路62道班的凍脹丘，是多年生凍脹丘的典型代表，也是目前我國已知最大的冰丘。底部直徑為40～50米，高達20米，似座小山。它高大罕見，在學術界享有盛名。
泥炭丘：形成機制與凍脹丘相似，不同的是，泥炭丘在形成過程中，水分對聚冰層補給不那麼充分，因此泥炭丘冰層較薄而且分散，同時個體也沒有凍脹丘那樣高大宏偉。泥炭丘常出現在地表植被茂密的山間谷地、低窪地和扇間窪地等湖沼地帶。
冰椎：在多年凍土地區，有時老遠就可以看到銀光閃閃的冰體，這就是冰椎。它的形狀、大小變化很大，有的直徑2～3米，有的呈現冰坡、冰幔延伸幾十米乃至數百米，有時帶有幾個溢水口。冰椎在冰土地區分布非常普遍，它們常出現於河漫灘、階地後緣、洪積扇前緣及山麓地帶。原因是這些地段常有地下水出露。冬季融化層回凍，地下水壓力增大，沖破上覆土層溢出地表，溢出口冰體逐漸增大升高，並呈錐形。溢水邊流邊凍，並沿原地下水流路延伸，這樣就形成了冰椎。冰椎對各種建築物危害很大。有時，由於路塹邊坡截斷地下水流，地下水從塹坡上流出，隨流隨凍，形成塹坡掛冰，甚至冰漫軌道，嚴重阻塞行車。有

凍土是指0攝氏度以下，並含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土（數小時/數日以至半月）/季節凍土（半月至數月）以及多年凍土（數年至數萬年以上）。地球上多年凍土/季節凍土和短時凍土區的面積約占陸地面積的50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的25%。
凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質，含有豐富的地下冰。因此，凍土具有流變性，其長期強度遠低於瞬時強度特征。正由於這些特征，在凍土區修築工程構築物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉。

-多年凍土和人工凍土的爆破試驗與方法研究astudyonblastingtestsandmethodsforpermafrostandartificiallyfrozensoils作者:馬芹永,期刊-核心期刊土木工程學報chinacivilengineeringjournal2004年第09期
-凍土爆破方法及工程應用作者:馬芹永,蔡美峰,會議全國巖土與工程學術大會全國巖土與工程學術大會論文集(上)2003年
-多年凍土區路塹爆破開挖技術研究astudyonblastingtechnologyforexcavationofroadcuttingatpermafrostzone作者:張俊兵,程文斌,期刊-核心期刊鐵道建築技術railwayconstructiontechnology2003年第03期
-青藏高原多年凍土地帶爆破研究studyonblastingatever-frostgroundinqinghai-tibetplateau作者:何廣沂,期刊-核心期刊中國工程科學engineeringscience2001年第06期
-立井凍土光面爆破的模型試驗研究studyofsmoothblastinginfrozensoiloftheshaftbysimulation作者:姜玉松,期刊-核心期刊淮南工業學院學報(自然科學版)journalofhuainaninstituteoftechnology(naturalscience)2001年第04期
-青藏鐵路多年高含冰量凍土爆破漏斗的試驗研究experimentalstudyontheexplosioncraterofice-richfrozensoilalongqinghai-tibetrailway作者:張俊兵,潘衛東,傅洪賢,期刊-核心期刊巖石力學與工程學報chinesejournalofrockmechanicsandengineering2005年第06期
-青藏鐵路凍土爆破開挖技術blastingtechniqueofexploitingfrozenearthinqinghai-tibetrailwayproject作者:楊年華,張志毅,傅洪賢,張翠兵,期刊-核心期刊中國鐵道科學chinarailwayscience2005年第03期
-凍土爆破特性與井筒凍土爆破設計作者:馬芹永,會議全國礦山建設學術會議全國礦山建設學術會議論文選集(上冊)2003年
-青藏高原多年凍土爆破施工技術研究studyonblastingtechniqueusedinpermafrostonqinghai-tibetplateau作者:王煥,期刊-核心期刊鐵道建築railwayengineering2004年第11期
-多年凍土區路塹爆破開挖綜合技術研究作者:程文斌,張俊兵,楊年華,會議青藏鐵路工程技術學術研討會鐵道工程學報
-高原凍土地區爆破開挖的主要特點及技術對策作者:顧毅成,馮叔瑜,會議中國力學學會力學與西部開發會議中國力學學會力學與西部開發會議論文集2001年
-青藏高原多年凍土的鑽孔和爆破器材的試驗研究作者:傅洪賢,張志毅,馮叔瑜,張俊兵,會議第8屆中國工程爆破學術經驗交流會第8屆中國工程爆破學術經驗交流會論文集2004年
-凍土爆破鑽孔機械選型試驗研究作者:高菊如,張軍傑,會議第8屆中國工程爆破學術經驗交流會第8屆中國工程爆破學術經驗交流會論文集2004年
-青藏鐵路凍土爆破施工技術探討作者:許蘭民,中鐵十四局集團有限公司,曹玉新,中鐵十四局集團有限公司,李西亞,中鐵十四局集團有限公司,吳則沛,中鐵十四局集團有限公司,會議2006年中國交通土建工程學術研討會2006年中國交通土建工程學術研討會論文集2006年
-風火山多年凍土隧道施工爆破技術研究researchonblastingtechnologyforconstructionoffenghuoshantunnelinpermafrost作者:譚忠盛,況成明,楊小林,王夢恕,期刊-核心期刊巖石力學與工程學報chinesejournalofrockmechanicsandengineering2006年第05期
-多年凍土區路塹爆破開挖綜合技術研究studyontheblastingtechnologyofcuttingexcavationinmulti-yeartundra作者:程文斌,張俊兵,楊年華,期刊-核心期刊鐵道工程學報journalofrailwayengineeringsociety2003年第z1期
-凍土爆破鑽孔機械選型研究作者:高菊如,會議第11界隧道和地下工程科技動態報告會現代隧道技術
-凍土爆破鑽孔機械的選用selectionofhole-drillingequipmentatpermafrostzone作者:高嵩,期刊-核心期刊鐵道建築技術railwayconstructiontechnology2005年第04期
-凍土爆破鑽孔機械選型研究studyondrillingmachineselectionatfrozensoil期刊-核心期刊現代隧道技術moderntunnellingtechnolog

上一页 [1] [2] [3] 下一页