冻土分类和冻胀融沉性分级
地基基础处理技术第二章4冻土
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。
(b)不衔接的多年冻土：冻层上限与季节性冻结层下限不衔接，中间有一层不冻结层。
高中地理冻土知识点梳理及总结
冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）/季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层）。
冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。
正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。
随着气候变暖，冻土在不断退化。
1、冻土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。
所谓多年冻土（permafrost），是指持续多年冻结的土石层。
2、冻土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、冻土分布规律①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。
②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。
③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。
多年冻土按含冰量和融沉性的分类、高纬度多年冻土地区管桩复合地基设计及施工流程
附录A 多年冻土按含冰量和融沉性的分类
（资料性附录）
多年冻土按含冰量和融沉性的分类
A.1 按照JTG/T D31-04的规定，多年冻土可分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层，见表A.1。
其中少冰冻土、多冰冻土统称为低含冰量冻土；富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层统称为高含冰量冻土。
多年冻土按含冰量分类
A.2 根据土融化下沉系数δ0的大小，冻土可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉、融陷土五类，分类如表A.2规定，冻土层的平均融化下沉系数δ0可按下式（A.1）计算：
δ0=ℎ1−ℎ2
ℎ1=e1−e2
1+e1
100(%)………………………………（A.1）
式中：h1、e1——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。
表A.2 冻土的融沉性分类
附录B 高纬度多年冻土地区管桩复合地基设计及施工流程B.1 高纬度多年冻土地区管桩复合地基设计流程按照图B.1进行。
图B.1 高纬度多年冻土地区管桩复合地基设计流程。
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。
高原冻土施工方案及技术措施
高原冻土施工技术措施冻土的描述定名和融沉性等级分类二、高原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：本工程地处青藏高原，冻结期较长，最长达七个月。
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。
四、高原多年冻土区路基施工技术措施：根据高原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铁路路基稳定，要求青藏铁路取土场应离开路基500m以上，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。
土木工程专业知识(二)：冻土的工程性质及地基评价
土木工程专业知识（二）：冻土的工程性质及地基评价土的名称总含水量w0（%）平均融沉系数δ0融沉等级融沉类别冻土类型碎石土，砾、粗、中砂（粒径小于0．075mm的颗粒含量不大于15%）w0<10δ0≤1ⅰ不融沉少冰冻土w0≥10δ0≤3ⅱ弱融沉多冰冻土碎石土，砾、粗、中砂（粒径小于0．075mm的颗粒含量大于15%）w0<12δ0≤1ⅰ不融沉少冰冻土12≤w0<151<δ0≤3ⅱ弱融沉多冰冻土15≤w0<253<δ0≤10ⅲ融沉富冰冻土w0≥2510<δ0≤25ⅳ强融沉饱冰冻土粉砂、细砂w0<14δ0≤1ⅰ不融沉少冰冻土14≤w0<181<δ0≤3ⅱ弱融沉多冰冻土18≤w0<283<δ0≤10ⅲ融沉富冰冻土w0≥2810<δ0≤25ⅳ强融沉饱冰冻土粉土w0<17δ0≤1ⅰ不融沉少冰冻土17≤w0<211<δ0≤3ⅱ弱融沉多冰冻土21≤w0<323<δ0≤10ⅲ融沉富冰冻土w0≥3210<δ0≤25ⅳ强融沉饱冰冻土粘性土w0δ0≤1ⅰ不融沉少冰冻土wp≤w01<δ0≤3ⅱ弱融沉多冰冻土wp4≤w03<δ0≤10ⅲ融沉富冰冻土wp15≤w010<δ0≤25ⅳ强融沉饱冰冻土含土冰层w0≥wp35δ0>25ⅴ融陷含土冰层土的名称天然含水量w（%）冻结期间地下水位低于冻深的最小距离（m）冻胀类别岩石、碎石土、砾砂、粗砂、中砂、细砂不考虑不考虑不冻胀粉砂w<14>1．5不冻胀≤1．5弱冻胀14≤w<19>1．5≤1．5冻胀w≥19>1．5冻胀≤1．5强冻胀粉土w≤19>2．0不冻胀≤2．0弱冻胀19>2．0≤2．0冻胀22>2．0≤2．0强冻胀w>26不考虑黏性土1o≤wp2>2．0不冻胀≤2．0弱冻胀2．0≤2．0冻胀2．0≤2．0强冻胀1o>w/wp9不考虑24．4冻土的工程性质及地基评价1季节性冻土的工程性质及地基评价（1）工程性质：冻土融化后承载力大为降低，压缩性急剧增高，使地基产生融陷；相反，在冻结过程中又产生冻胀，对地基均为不利。
(完整版)地基土的冻胀性分类
η≤1
Ⅰ 不冻胀
≤1.0 >1.0
1<η≤3.5 Ⅱ 弱冻胀
≤1.0 >0.5
3.5<η≤6 Ⅲ
冻胀
≤0.5
6<η≤12 Ⅳ 强冻胀
ω≤14 14<ω≤19 19<ω≤23
>1.0 ≤1.0 >1.0 ≤1.0
>1.0 ≤1.0
η≤1
Ⅰ
1<η≤3.5 Ⅱ
3.5<η≤6 Ⅲ 6<η≤12 Ⅳ
不冻胀 弱冻胀
冻胀 强冻胀
ω>23
不考虑
η>12
Ⅴ 特强冻胀
ω≤19
粉土
19<ω≤22 22<ω≤26
26<ω≤30 ω>30
ω≤ωp+2
粘性土
ωp+2<ω≤ωp+5 ωp+5<ω≤ωp+9
注：
ωp+9<ω≤ωp+15
ω>ωp+15 1 ωp为土的塑限含水量（%）；
>1.5 ≤1.5
>1.5 ≤1.5 >1.5 ≤1.5 >1.5 ≤1.5 不考虑
水位以上的细砂（粒径小于0.075mm颗粒含量不大于10%时）均按不冻胀考虑。
土的名称
碎（卵）石、砾、 粗、中砂（粒径小 于0.075mm颗粒含 大于（1粒5%径）小，于细砂
颗粒0.0含75量m大m 于 10%）
粉砂
地基土的冻胀性分类
冻前天然 含水量ω(%)
ω≤12 12<ω≤18
ω>18
冻结期间地下水位
距冻结面的 最小距离hw(m)
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。
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冻土分类和冻胀融沉性分级
3 3.1 冻土分类和定名
3.1.1 作为寒区工程地基和环境的冻土,根据附录A 应按冻结状态持续时间,分为多年冻土、隔年冻土和季节冻土；多年冻土和季节冻土可按下列原则分类:
3.1.1.1 根据形成与存在的自然条件不同，将多年冻土分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土。
3.1.1.2 按季节冻土与下卧土层的关系，将季节冻土分为季节冻结层和季节融化层。
3.1.2 冻土的描述和定名，除应按附录B 定名外，尚应符合下列规定:
3.1.2.1 根据土的颗粒级配和液、塑限指标，按国际《土的分类标准》GBJ145-90确定土类名称。
3.1.2.2 按冻土含冰特征，可定名为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层。
3.1.2.3 当冰层厚度大于2.5cm，且其中不含土时，应单另标出定名为纯冰层(ICE)。
3.1.3 根据冻土中的易溶盐含量或泥炭化程度划分为盐渍化冻土和泥炭化冻土时，应符合下列规定:
3.1.3.1 冻土中易溶盐含量超过表3.1.3-1 中数值时，称为盐渍化冻土。
(2)盐渍化冻土的强度指标，如无试验条件时，可按附录K 表K.0.2-9 和K.0.2-12取值。
3.1.3.2 冻土中的泥炭化程度超过表3.1.3-2 中数值时，称为泥炭化冻土。
(2)泥炭化冻土的强度指标，如无试验条件时，可按附录K 表K.0.2-10 和K.0.2-13取值。
3.1.4 按体积压缩系数(mv)或总含水量(ω)划分为坚硬冻土、塑性冻土和松散冻土时，应符合下列规定:
3.1.
4.1 坚硬冻土:mv≤ 0.01MPa-1
3.1.
4.2 塑性冻土:mv>0.01MPa-1
3.1.
4.3 松散冻土: ω≤3%。
3.2 土的冻胀和多年冻土融沉性分级
3.2.1 季节冻土和季节融化层土的冻胀性,根据土冻胀率η的大小,按表3.2.1 划分为:不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五级。
冻土层的平均冻胀率η按下式计算:
3.2.2 多年冻土的融化下沉性，根据土的融化下沉系数σo 的大小,按表3.2.2 划分为:不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五级。
冻土层的平均融沉系数σo 按下式计算：。