地基基础处理技术第二章4冻土
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。
冻土施工方案
冻土施工方案1. 引言冻土施工是一种在低温环境下进行的工程施工方式，主要用于处理土地中的冻土层。
冻土层的存在对于基础工程施工和地下结构建设都会带来一定的困难和影响。
本文将介绍冻土施工的基本原理、流程和注意事项。
2. 冻土的基本特性冻土是指在地表以下一定深度范围内，由于温度低于土壤凝结点而形成的固态土体。
其主要特性包括： - 抗冻性：冻土的抗冻性能决定了在低温环境中其物理和力学性能的变化。
- 压实性：在冻土区域进行施工时，冻土的压实性将影响土体的稳定性。
- 渗透性：冻土的渗透性决定了其中的水分运移和排水性能。
3. 冻土施工的基本原理冻土施工主要通过降低土体的温度，将土体中的含水量冻结成固体，达到增加土体强度和改善土体性质的效果。
其基本原理包括： - 降低土体温度：通过降低环境温度、采取保温措施等方式，将土体的温度降低至冻结点以下。
- 冻结水分：通过使用冷却装置或注入冷却剂的方式，使土体中的水分冷却并逐渐冻结成固体。
-控制施工过程：通过监测土体温度和回灌冷却液等方式，控制冻土施工过程。
4. 冻土施工的流程冻土施工的主要流程包括：试验及勘察、设计方案制定、施工准备、现场执行和施工监控。
1. 试验及勘察阶段： - 进行冻土试验，确定冻土的物理和力学性能。
- 进行勘察，获取土壤的基本信息和温度分布情况。
2. 设计方案制定阶段： - 根据试验结果和勘察数据，制定具体的冻土施工方案。
- 设计施工过程中需要使用的冷却装置和冷却剂等设备。
3. 施工准备阶段： - 准备施工所需的设备、材料和人力资源。
- 对施工现场进行准备，包括清理和平整等工作。
4. 现场执行阶段： - 利用冷却装置和冷却剂降低土壤温度。
- 逐步冻结土壤中的水分，形成冻土层。
- 根据设计方案进行施工操作，如挖掘、浇筑等。
5. 施工监控阶段： - 在施工过程中，监测土壤温度、冻结深度等参数，确保施工质量。
- 根据监测结果调整施工参数，保证施工进度和效果。
冻土地区地基处理方式
冻土地区地基处理方式冻土地区是指地下冻土层深入地表的地区。
由于冻土的特殊性质，对于在这样的地区进行建筑工程，地基处理是一个至关重要的环节。
本文将介绍冻土地区地基处理的一些常用方式和方法。
1. 土体改良土体改良是指通过物理或化学手段改变土壤的性质，以提高其工程性能。
在冻土地区，由于冻土的存在，土壤的稳定性较差，容易发生沉降和破坏。
因此，土体改良是冻土地区地基处理的首要步骤。
常用的土体改良方法包括加固、加筋和加硬等。
加固可以通过注浆、灌浆等方式，将固化剂注入土壤中，增加土体的强度和稳定性。
加筋可以通过钢筋、钢板等材料，增加土体的抗拉强度和抗震能力。
加硬可以通过水泥、石灰等材料，提高土壤的抗压强度和稳定性。
2. 隔热措施冻土地区的地基处理还需要考虑地下温度的影响。
在冻土地区，地下温度较低，容易导致土壤冻结和融化，从而引起地基沉降和破坏。
因此，需要采取隔热措施，减少地下温度的变化。
常用的隔热措施包括安装隔热材料和采取保温措施。
隔热材料可以是泡沫塑料、聚苯板等，可以减少土壤与冷空气的接触，降低地下温度的变化。
保温措施可以是地下加热、排水等，可以提高土壤的温度，防止地下冻土的形成。
3. 排水系统在冻土地区进行地基处理时，排水系统的设计和建设也是非常重要的。
由于冻土的存在，土壤的渗透性很差，容易积聚水分，导致地基变形和沉降。
为了解决这个问题，可以采取排水系统，将积聚的水分迅速排出。
常见的排水系统包括排水沟、排水管道和排水井等。
排水沟可以将水分引导到指定的位置，排水管道可以将水分从地下引导到地面，排水井可以将积聚的水分快速排除。
4. 抗冻措施冻土地区的地基处理还需要考虑土壤的抗冻能力。
在冻土地区，土壤容易受到冻融循环的影响，导致地基的破坏。
因此，需要采取抗冻措施，提高土壤的抗冻能力。
常见的抗冻措施包括加热、加盐和加蓄热材料等。
加热可以通过地下加热系统或太阳能加热系统，提高土壤的温度，防止冻土的形成。
加盐可以通过向土壤中添加盐类物质，降低土壤的冻结点，延缓冻融循环的发生。
冻土地基处理
岩土工程名词
01 背景
03 主要原则
目录
02 冻土的工程特性 04 处理措施
基本信息
冻土地基处理是指通过勘察资料来揭示冻土的物理力学性质，分析其成因和岩土工程特性，结合上部建筑对 地基承载力、稳定性等要求，对当地的建筑材料、工程技术水平和类似工程的经验确定经济、合理的地基处理方 案。
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在冻结状态下，具有较低的压缩性或不具压缩性和较高的强度属冻土地基的工程特性。如果冻土融化后则承 载力大大降低，压缩性变化较大，使地基产生融陷冻胀对地基的承载力和安全性极为不利。
土的颗粒大小及含水量可以影响冻胀和融陷，一般土颗粒愈粗，含水量愈小，土的冻胀和融陷性愈小反之愈 大。不同土质、平均冻胀率、冻前天然含水量、冻结期间地水位距冻结面的最小距离可以划分季节性冻土多年 冻土根据融化下沉系数的大小，可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五级。
主要原则
主要原则
冻土地区线路基础设计的关键决定于冻土地基的特性，铁塔基础设计时，首先要判明冻土地基存在的可能， 当存在冻土地基时，基础的埋置深度应大于地基土的标准冻结深度。根据不同的工程地质条件，采取相应措施， 消减冻涨力和进行基础极限抗冻拔稳定验算。
基础极限抗冻拔稳定验算，冬季最大风速资料应在工程初步设计中确定，当无资料时可取正常最大设计风荷 载的60%，或根据工程设计经验确定。
冻土地基的处理措施须经原位试验来确定和验证施工工艺和技术参数，以确保地基处理的安全可靠。
背景
背景
冻土区地基处理技术的发展是随着土木工程建设的发展而逐步发展壮大的。而冻土区特殊的工程病害特征!!! 冻胀和融沉，又为冻土区工程建设提出了不同于一般工程建设的新挑战。
冻土是一种特殊的、低温和易变的自然体，它对寒区经济建设和人类生存发展造成了严重影响，人类在与恶 劣的自然环境作斗争的同时，冻土研究者在研究影响冻结和融化的四大因素(热量、水分、力和土质)的基础上， 提出了许多防治措施。在季节冻土区建筑物的破坏主要是因地基土的冻胀而引发的，所以，为防止冻害发生，应 从对地基土的处理和增强建筑物结构两方面着手。就处理地基土来说，主要是通过削弱产生冻胀的三大要素：易 冻胀土质、水分(土中水分及外界补给水分)及土中负温值之一来达到防冻害的目的。
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。
冻土施工方案
冻土施工方案1. 简介冻土是指地下由于温度降低而使土壤中的地下水或土壤中的水分部分结冰的现象。
在土木工程中，冻土施工是指利用冻结土壤提供临时的土壤强度和稳定性，以便进行地下工程施工或加固地基的一种方法。
本文将对冻土施工方案进行详细介绍。
2. 冻土施工原理冻土施工的基本原理是通过降低土壤温度，使其中的水分或地下水结冰，形成临时的冰固结体，提供土壤的临时强度和稳定性。
冻土施工主要包括以下几个关键步骤：2.1 地基冷却首先需要对施工地基进行冷却处理，以降低土壤的温度。
通常采用的方法是通过井孔或管道向地下通入冷却介质，将土壤温度逐渐降低至结冰温度以下。
2.2 地基冰固结当土壤温度达到结冰温度时，水分或地下水会开始结冰，形成冻结区域。
在这个过程中，冻结区域内的水分会逐渐变成冰，并通过冰的作用牢固地固结土壤颗粒。
2.3 地基加固一旦土壤形成冻结区域，就可以进行地基加固工作。
这包括挖掘、灌浆或植入地基加固材料等。
通过冻结土壤的临时强度和稳定性，可以提供一个安全的施工环境，方便进行后续的地下工程施工。
3. 冻土施工方案的应用冻土施工方案在以下几个方面得到广泛应用：3.1 地下工程施工冻土施工方案在地下工程施工中起到至关重要的作用。
由于冻结土壤具有较高的临时强度和较低的渗透性，可以提供一个稳定的施工环境，方便进行隧道、地下室等地下工程的施工。
3.2 坑道加固在需要进行坑道加固的工程中，冻土施工方案也能够起到积极的作用。
通过冻结土壤，可以提供坑道壁面的临时支撑，减少地面沉降和坍塌的风险，保障施工安全。
3.3 地基加固冻土施工方案还可以应用于地基加固工程中。
通过冻土施工，可以提供地基的临时强度和稳定性，方便进行地基加固工作，如灌注桩、加固墙等。
4. 冻土施工的注意事项在进行冻土施工时，需要注意以下几点：4.1 温度控制在地基冷却过程中，需要严格控制土壤温度的降低速度，避免温度变化过快引起土壤的破裂和破坏。
4.2 施工安全冻土施工需要对施工现场进行全面的安全评估，并采取相应的安全措施，防止冻土施工过程中出现事故和安全问题。
冻土基础施工措施及方案
冻土基础施工措施及方案冻土基础施工是指在寒冷地区或高海拔地区，土层中存在有冻土的地方，进行基础施工时需要采取相应的措施和方案，以确保工程的稳定性和安全性。
以下是冻土基础施工的措施及方案：1.冻土站场准备：在施工前对场地进行充分的调查和勘探，了解冻土的类型、厚度和季节性变化情况。
在地下设备施工区域设置保护层，如铺设绝热材料，以减少地热流向地面的损失。
在施工区域的地表进行隔离措施，如采用绝热材料进行隔热处理，以减少地热流向地下的损失。
2.地基处理：在冻土区域进行地基处理时，必须避免对土体进行过度压实，以免破坏土体的结构，导致冻土破坏。
避免在冻土地区挖掘过深的基坑，以减少基坑周围地体的冻融变形对基坑的影响。
采用压实填料等措施，增加土体的稠度，提高抗冻和抗膨胀性能。
3.基础设计与施工：根据冻土地区的特点，合理选择基础形式和结构类型，以确保基础的稳定性和安全性。
采用地下连续墙、冻土地基、冻结反拱等措施，增加基础的抗冻能力。
控制基础的温度，采用地下管道或地源热泵等措施，将温度传输至基础部分，保持土体的稳定状态。
4.导热与除雪：在冻土地区，应建立有效的导热系统，向基础部位输送热量，以减少地下冻融变形。
在冬季施工时，要及时清除积雪，并采取防雪措施，以减少冻融对工程的影响。
5.监测与维护：在施工过程中，应对工程进行实时监测，及时发现问题，并采取相应的维护措施。
对已建成的基础工程进行定期检查和维护，以确保基础的长期稳定性。
总结起来，冻土基础施工需要进行冻土站场准备、合理设计基础结构、控制基础温度、建立导热系统、及时除雪和维护等措施和方案，以确保工程在冻土地区的稳定性和安全性。
同时，施工过程中要注重实时监测，及时发现问题并采取相应的维护措施。
冻土和膨胀土地基施工要求
冻土和膨胀土地基施工要求冻土和膨胀土是土壤的两种常见特性，对于建筑工程来说都是非常重要的因素。
在施工过程中，需要采取一系列的措施来应对冻土和膨胀土的特性，以确保土地基的稳定和建筑结构的安全。
下面是冻土和膨胀土地基施工的要求：1.冻土地基施工要求：冻土地基的温度较低，土体的力学性质和物理性质会发生显著变化，因此在施工中需要注意以下几点：（1）选址：在选择建筑地点时，需要尽量避免冻土地基，尤其是深度较大的冻土地层，以减少施工难度和成本。
（2）地面处理：在冻土地基上进行地面的处理时，需要避免破坏冻土层，以防止孔隙水的渗透和土体的变形。
（3）基础设计：在冻土地基上进行基础设计时，需要对冻土地基进行详细的勘探和测试，并根据冻土地基的性质和特点来确定合适的基础形式和尺寸。
（4）施工技术：在冻土地基上进行施工时，需要采取适当的技术措施来确保施工过程中的土体稳定和建筑结构的安全，如预制基础、保温措施等。
2.膨胀土地基施工要求：膨胀土是一种在水湿度变化下会发生体积变化的土壤，施工过程中需要特别注意以下几点：（1）勘探和测试：在设计和施工前，需要对膨胀土地基进行详细的勘探和测试，了解其膨胀性和变形特性，以便确定合适的基础形式和尺寸。
（2）排水系统：膨胀土地基容易受到水分的影响，导致土体体积膨胀，因此需要设置良好的排水系统，以减少土体的吸湿和膨胀。
（3）基础设计：在膨胀土地基上进行基础设计时，需要考虑土体的变形特性和承载能力，采取适当的基础形式和尺寸，以确保基础的稳定性和安全性。
（4）施工技术：在膨胀土地基上进行施工时，需要采取适当的技术措施来控制土体的变形和膨胀，如混凝土桩、大面积压实等。
总之，冻土和膨胀土地基施工要求在选址、地面处理、基础设计和施工技术等方面都存在一定的差异，需要根据具体情况采取适当的措施来确保土地基的稳定和建筑结构的安全性。
在施工过程中，还需要注意与相关专业人员的沟通和协作，以保证施工的顺利进行。
第二章地基处理及加固
1、机具设备 强夯施工的机具设备主要有起重设备、夯锤、脱钩装置
等。起重设备多采用自行式、全回转履带式起重机，起重 能力多为10～40t，由于起重能力较小，一般采用滑轮组 和脱钩装置来起落夯锤。近年来普遍采用在起重机臂杆端 部设置辅助门架的措施，这样既可以防止落锤时机架倾斜， 又能提高起重能力。
夯锤的质量应根据加固土层的厚度、土质条件及落距 等因素确定。夯锤的材料可用铸钢（铁）或在钢板壳内填 筑混凝土。夯锤形状有圆形（锥底圆柱形、平底圆柱形、 球底圆台形等）和方形（平底方形），方锤落地时，
2、施工要点 1）正式施工前应做强夯试验（试夯）。根据勘察资料、
建筑场地的复杂程度、建筑规模和建筑类型，在拟建场地 选取一个或几个有代表性的区段作为试夯区。试夯结束待 孔隙水压力消散后进行测试，对比分析夯前、夯后试验结 果，确定强夯施工参数，并以此指导施工。
第一节 地基处理及加固
一、换土地基 二、强夯地基 三、重锤夯实地基 四、振冲地基 五、地基局部处理及其他加固方法简介
一、换土地基
当建筑物的地基土为软弱土、不均匀土、湿陷性土、膨 胀土、冻胀土等，不能满足上部结构对地基强度和变形的 要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，常采用换土法 （也称为换土垫层法）处理。即将基础下一定范围内的土 层挖去，然后换填密度大、强度高的砂、碎石或灰土等， 并分层夯（振、压）实至设计要求的密实度。换土法的处 理深度通常控制在3m以内时较为经济合理。
2）强夯前应平整场地，周围做好排水沟，标出夯点布 置并测量场地高程。当地下水位较高时，宜采取人工降水 使地下水位低于坑底面以下2m；或在地表铺一定厚度的 砂砾石、碎石、矿渣等粗颗粒垫层，其目的是在地表形成 硬层，支承起重设备，确保机械设备通行和施工，同时还 可加大地下水和地表面的距离，防止夯击时夯坑积水。
冻土地基——精选推荐
冻⼟地基冻⼟区地基处理的基本⽅法冻⼟区地基处理技术的发展是随着⼟⽊⼯程建设的发展⽽逐步发展壮⼤的。
⽽冻⼟区特殊的⼯程病害特征冻胀和融沉,⼜为冻⼟区⼯程建设提出了不同于⼀般⼯程建设的新挑战。
冻⼟是⼀种特殊的、低温和易变的⾃然体,它对寒区经济建设和⼈类⽣存发展造成了严重影响,⼈类在与恶劣的⾃然环境作⽃争的同时,冻⼟研究者在研究影响冻结和融化的四⼤因素(热量、⽔分、⼒和⼟质)的基础上,提出了许多防治措施。
在季节冻⼟区建筑物的破坏主要是因地基⼟的冻胀⽽引发的,所以,为防⽌冻害发⽣,应从对地基⼟的处理和增强建筑物结构两⽅⾯着⼿。
就处理地基⼟来说,主要是通过削弱产⽣冻胀的三⼤要素:易冻胀⼟质、⽔分(⼟中⽔分及外界补给⽔分)及⼟中负温值之⼀来达到防冻害的⽬的。
采⽤的主要⽅法有:1)换填法,即⽤粗砂、砾⽯等⾮(弱)冻胀性材料置换天然地基的冻胀性⼟。
2)物理化学法,利⽤交换阳离⼦及盐分对冻胀影响的规律,采⽤⼈⼯材料处理地基⼟以改变⼟离⼦与⽔之间的相互作⽤,使⼟体中的⽔分迁移强度及其冰点发⽣变化,以达到削弱冻胀的⽬的。
3)保温法,在建筑物底部或四周设置隔热层,增⼤热阻,以推迟地基⼟的冻结,提⾼⼟中温度,降低冻结深度,进⽽起到防⽌冻胀的⽬的。
4)排⽔、隔⽔法,即降低地下⽔位季节冻⼟层范围内⼟体的含⽔量,隔断外⽔补给来源和排除地表⽔防⽌地基⼟变形。
在增强结构措施⽅⾯,主要以深基础、锚固基础(深桩基础、各种扩⼤基础)为主的不允许冻胀变形建筑物和以柔性结构、加强基础或上部结构的刚度或整体性以及合理分割结构与设置变形缝为主的允许冻胀变形建筑物为主。
同时,还采⽤架空法、埋⼊法及隔离法等回避措施。
在多年冻⼟地区,以融沉引起的破坏为主,因此,在利⽤多年冻⼟作为建筑物的地基时,除了考虑常规的变形因素之外,更多地要考虑与温度有极密切关系的有效应⼒对冻⼟的作⽤以及与温度分布和控制有关的热源问题。
可根据建筑物的结构、施⼯特点和⼯程冻⼟条件及地基⼟性质,采⽤保护多年冻⼟原则或允许融化原则。
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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。
(2)按水平分布分：(a)整体多年冻土：在较大的地区内呈整体分布。
(b)断续多年冻土：在冻土层中有岛状的不冻层分布。
(c)岛状多年冻土：呈岛状分布在不冻土区域内。
(3)按冻结发展趋势分：(a)发展型冻土：由于地质、气候等因素的影响，多年冻土的厚度和分布范围仍在继续发展。
(b)退化型冻土：由于上述因素的影响，多年冻土的厚度和分布范围在退化减小。
退化的规律是：先地势高处后低处，先阳坡后阴坡，先粗粒土后细粒土。
(二)按冻结状态分1．坚硬冻土：土中未冻水含量很少，土粒为冰牢固胶结，土的强度高、压缩性小，在荷载作用下，表现脆性破坏，与岩石相似，当土的温度低于下列数值时，易呈坚硬冻土，粉砂-0.30C，粉土-0.60C，粉质粘土-1.00C，粘土-1.50C。
2．塑性冻土：虽被冰胶结但仍含有多量未冻结的水，具有塑性，在荷载作用下可以压缩，土的强度不高。
当土的温度在零度以下至坚硬冻土温度的土限之间、饱和度Sr≤80％时，常呈塑性冻土。
3．松散冻土：由于土的含水量较小，土粒未被冰所胶结，仍呈冻前的松散状态，其力学性质与未冻土无多大差别。
砂土和碎石土常呈松散冻土。
二、冻土的物理力学及热学性质(一) 冻土的物理力学1．冻土的总含水量：是指冻土中所有冰和未冻水的总质量与冻土骨架质量之比。
即天然温度的冻土试样，在100~1050C下烘至恒重时，失去的水的质量与干土的质量之比。
2．冻土的重度：在冻结状态下，保持天然含水量及结构的土单位体积的重量，称为冻土的重度。
3．含冰量：衡量冻土中含冰量多少的指标，有质量含冰量，体积含冰量和相对含冰量。
4．未冻水含量：是指冻土中未冻水的质量与干土的质量之比。
对于一定的土，其未冻水含量仅取决于温度条件，而与土的含水量无关。
(二)冻土的力学性质1．冻土的融化压缩：冻土融化过程中在无外荷作用的情况下，所产生的沉降称为融化下沉(简称融陷)。
用相对融陷量—融沉系数(亦称融化系数)A4表示。
冻土融化后，在外荷作用下所产生的压缩变形称为融化压缩。
用单位荷载下的相对变形量——融化压缩系数a o表示。
2．冻胀量：土的冻胀是土冻结过程中土体积增大的现象。
土的冻胀性以冻胀率η(冻胀变形量与冻结深度之比，以百分数表示)来衡量。
3．法向和切向冻胀力：地基土冻结时，随着土体的冻胀，作用于基础底面向上的抬起力，称为基础底面的法向冻胀力，简称法向冻胀力。
平行向上作用于基础侧表面的抬起力，称为基础侧面的切向冻胀力，简称切向冻胀力。
4．冻结力：冻土与基础表面通过冰晶胶结在一起，这种胶结力称为基础与冻土间的冻结强度，简称冻结力。
在实际使用和量测中通常以这种胶结的抗剪强度来衡量。
5．冻土的抗剪强度：是指冻土在外力作用下，抵抗剪切滑动的极限强度。
而冻土的抗剪强度不仅与外压力有关，而且与土温及荷载作用历时有密切关系。
(三)冻土的热学性质1．比热：冻土的比热是1g土温度改变10C所需要的热量。
2．导热系数：是表示土体导热能力的指标。
当土层两表面温差为10C时，在单位时间内通过一单位面积，一单位厚度土层的热量，即为该土层的导热系数。
单位为W／m·K(瓦／米·开)或W／m. 0C (瓦／米. 0C)3．导温系数：表示土中某一点在相邻点温度变化的作用下改变自身温度的能力。
在数值上等于岩土导热系数(λ)与容积热容量(c.γd)的比值。
三、冻土的工程性质及地基评价(一)季节性冻土的工程性质及地基评价1．工程性质，冻土作为建筑物地基，在冻结状态时，具有较高的强度和较低的压缩性或不具压缩性。
但冻土融化后则承载力大为降低，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。
冻土的冻胀和融陷与土的颗粒大小及含水量有关，一般土颗粒愈粗，含水量愈小，土的冻胀和融陷性愈小；反之则愈大。
2．冻土按冻胀性分类：季节性冻土的冻胀性按不同土质、冻前天然含水量、冻结期间地下水位距冻结面的最小距离以及平均冻胀率来划分冻胀类别，如表2-4-1所示。
季节性冻土的冻胀性分类表2-4-1pw---在冻土层内冻前天然含水量的平均值；2 盐渍化冻土不在表列；3 塑性指数大于22时，冻胀性降低一级；4 粒径小于0．005mm的颗粒含量大于60％时，为不冻胀土；5 碎云类土当充填物大于全部质量的40%时，其冻胀性按充填物土的类别判断；6 碎石土、砾砂、粗砂、中砂(粒径小于0．075mm颗粒含量不大于15%)、细砂(粒径小于0．075mm颗粒含量不大于10%)均按不冻胀考虑。
(二)多年冻土的工程性质和地基评价1．按融沉性分级和评价：多年冻土根据融化下沉系数δ0的大小，多年冻土可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五级，现列表2-4-2如下：多年冰冻土融沉性分级表2-4-22 本表不包括盐渍化冻土、冻结泥炭化土、腐殖土、高塑性粘土。
表中：不融沉土(Ⅰ类土)为除基岩之外的最好的地基土。
一般建筑物可不考虑冻融问题。
弱融沉土(Ⅱ类土)为多年冻土较良好的地基土。
融化下沉量不大，一般当基底最大融深控制在3.0m之内时，建筑物均未遭受明显破坏。
融沉土(Ⅲ类土)，作为建筑物地基时，一般基底融深不得大于1.0m。
因这类土不但有较大的融沉量和压缩量，而且，冬天回冻时，应采取专门措施，如深基、保温、防止基底融化等。
强融沉土(Ⅳ类土)，往往会造成建筑物的破坏。
因此，原则上不允许地基土发生融化，宜采用保持冻土的原则设计或采用桩基等。
融陷土(Ⅴ类土)，因含有大量的冰，所以不但不容许基底融化，还应考虑它的长期流变作用，需进行专门处理，如采用砂垫层等。
2．场地的选择：对于重要的一、二级建筑物的场地，应尽量避开饱冰冻土、含土冰层地段和冰椎、冰丘、热融湖(塘)、厚层地下冰、融区与多年冻土区之间的过渡带。
宜选择下列地段：(1)坚硬岩层、少冰冻土及多冰冻土的地段； (2)地下水位或冻土层上水位低的地段； (3)地形平缓的高地。
3．地基承载力的确定：应区别保持冻结地基和容许融化地基，结合当地经验用载荷试验或其他原位测试方法综合确定，对次要建筑物可根据邻近工程经验确定。
四、冻土地基的设计与防冻害措施(一)季节性冻土地区地基设计与防冻害措施 1．设计原则基础埋深的确定：对于不冻胀的基础埋深，可不考虑冻深的影响；对于弱冻胀、冻胀和强冻胀土的基础最小埋深，可按下式确定：max min h z d d -= (2-4-1)式中：d min ——基础最小埋深；h max ----基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，按表2-4-3确定。
Z d ----设计冻深，按下式计算。
ze zw zs d z z ψψψ⋅⋅⋅=0 (2-4-2)式中：Z 0——标准冻深。
系采用在地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年实测最大冻深的平均值。
当无实测资料时，按《建筑地基基础设计规范》附录F采用；Ψzs——土的类别对冻深的影响系数，按表2-4-4采用；Ψzw——土的冻胀性对冻深的影响系数，按表2-4-5采用；Ψze——环境对冻深的影响系数，按表2-4-6采用；建筑基底下允许残留冻土层厚度h max (m)表2-4-3注: 1 本表只计算法向冻胀力，如果基侧存在切向冻胀力，应采取防切向力措施。
2本表不适用于宽度小于0.6m的基础，矩形基础可取短边尺寸按方形基础计算。
3表中数据不适用于淤泥、淤泥质土和欠固结土。
4表中基底平均压力数值为永久荷载标准值乘以0.9，可以内插。
土的类别对冻深的影响系数Ψzs表2-4-4土的冻胀性对冻深的影响系数Ψzw表2-4-5环境对冻深的影响系数Ψze表2-4-6当冻深范围内地基由不同冻胀性土层组成时，基础最小埋深可按下层土确定，但不宜浅于下层土的顶面。
2．防冻害措施：在冻胀、强冻胀、特强冻胀地基上，应采用下列防冻害措施：(1) 对在地下水位以上的基础，基础侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂，其厚度不应小于l0cm。
对在地下水位以下的基础，可采用桩基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩)或采取其他有效措施。
(2) 宜选择地势高、地下水位低、地表排水良好的建筑场地。
对低洼场地，宜在建筑四周向外一倍冻深距离范围内，使室外地坪至少高出自然地面300~500mm。
(3) 防止雨水、地表水、生产废水、生活污水浸入建筑地基，应设置排水设施。
在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟，以排走地表水和潜水流。
(4) 在强冻胀性和特强冻胀性地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑的长高比，增强房屋的整体刚度。
(5) 当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时，应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁或承台拱裂。
(6) 外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开，散水坡分段不宜超过1.5m，坡度不宜小于3％，其下宜填入非冻胀性材料。