冻土深度与铺装基础

铁路进西藏，天切变通途，是中国人的百年梦想。然而，想要让铁路直通拉萨，那是谈何容易？ 从青海格尔木到西藏拉萨，这段全长一千一百四十二公里的路段有九百六十公里，海拔在四千米以上， 空气中的平均氧气含量只有沿海地区的百分之五十至百分之六十。高原缺氧、低温低压的恶劣环境，对铁路建设者是一种极大的挑战。 有一位美国旅行家保罗泰鲁，一九八七年乘火车浏览中国后，就在他的邮寄游历中国中写出这样的预言， 有昆仑山脉在，铁路就永远到不了拉萨。然而更大的困难不在天上，而是在地下，那就是高原冻土。冻土就是含有冰的各种岩石和土壤，因为冰的性质热熔冷胀， 冻土层的冰冻结石体积会增大，地面会形成冻胀现象。冻土层的冰融化时，地面会形成容尘现象。冻胀容尘现象的严重程度取决于冻土中寒冰量的多少， 冻土层对外界温度的变化又极为敏感，非常不稳定。冻土层的反复冻胀和溶尘会造成铁路路基和轨道的变形，影响列车的安全行驶。全长一千一百四十二公里的青藏铁路格拉段，其中五百五十公里 要穿越高原多年，动土地带接近总里程的一半。在某种意义上，格拉段青藏铁路成败的关键在路基。路基成败的关键在动图。 青藏铁路建设者创造性的提出了主动降温、冷却路基、保护冻土的新思路，采用了十几种工程技术措施，破解了青藏铁路的冻土难题。在每一项措施的背后，都倾注着众多科研工作者的心血和智慧， 让我们来看一下其中典型的解决措施。片石气冷路基是一种主动降温、保护动土的有效措施，就是在路基电层之上设置一定厚度和空隙度的片实层， 应片十层上下界面间存在温差，能够引起片十层内空气的对流，加快路基 基底层的散热，从而起到降低低温、保护冻土层的效果。在路基一侧或两侧通过填堆碎石块石来互泼互道也是一项很重要的措施， 解决了多年洞堵区路基边坡受热不均匀、路基两侧不均匀变形的问题。 如果你看到青藏铁路路轨旁边竖起了高高的棍子，不要觉得奇怪，那是用来给冻土降温的热棒。 热泵是一种内冲液态氨等气体转化介质的密封钢管，当地下温度升高时， 钢管内的液态氨会变成气体上升，在蒸发的过程中吸收了土地的热量，从而降低冻土层的温度。在有些路段的路基中还铺设了通风管，通风 管上安装有自动温控风门，当温度较高时，风门会自动关闭，温度较低时，风门自动打开，这样可以有效平衡路基的温度。此外，建设者们还在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板， 减少太阳辐射，降低地表温度。对于部分特殊冻土路段，采用了以桥带路的方式，直接在冻土层上建起 高架桥，将桥桩直接打住地下深处，再将铁轨铺设在高架桥上，避免铁轨直接接触动土地面。青藏铁路的格拉段总共修建了六百七十五座桥梁， 桥梁全长一百五十九点八八公里，相当于每七公里铁路中就有一公里的桥梁，形成了一道独特的 高原风景线。与此同时，越来越多的高科技成果也陆续应用到青藏铁路上。比如，青藏铁路沿线动土地温观测系统可以监测到铁路沿线的动土状况，确保青藏铁路的安全运行。 开通十年来，青藏铁路上的铁路运行速度在动土地段达到了一百公里每小时，非动土地段达到了一百二十公里每小时，创造了世界动土铁路的最高运行时速。

铁路进西藏，天切变通图 是中国人的百年梦想。然而，想要让铁路直通拉萨，那是谈何容易。从青海格尔木到西藏拉萨，这段全长一千一百四十二公里的路段有九百六十公里。海拔在四千米以上， 空气中的平均氧气含量只有沿海地区的百分之五十至百分之六十。高原缺氧、低温低压的恶劣环境对铁路建设者是一种极大的挑战。 有一位美国旅行家保罗泰鲁，一九八七年乘火车浏览中国后，就在他的邮寄游历中国中写出这样的预言有昆仑山脉在，铁路就永远到不了拉萨。然而，更 大的困难不在天上，而是在地下，那就是高原冻土。冻土就是含有冰的各种岩石和土壤。因为冰的性质热、熔、冷胀。 冻土层的冰冻结时，体积会增大，地面会形成冻胀现象冻土层的冰融化时，地面会形成溶尘现象。冻胀、溶尘现象的严重程度取决于冻土中含冰量的多少。 冻土层对外界温度的变化又极为敏感，非常不稳定。冻土层的反复冻胀和溶尘，会造成铁路路基和轨道的变形，影响列车的安全行驶。 全长一千一百四十二公里的青藏铁路格拉段，其中五百五十公里要穿越高原多年，动土地带接近总里程的一半。在某种意义 格拉顿，青藏铁路成败的关键在路基。路基成败的关键在动土。青藏铁路建设者创造性的提出了主动降温、冷却路基、保护动土的新思路，采用了十几种工程技术措施，破解了青藏铁路的动土难题， 在每一项措施的背后，都倾注着众多科研工作者的心血和智慧。让我们来看一下集中典型的解决措施。片石气冷路基是一种主动降温、保护动土的有效措施，就是在路基电层之上设置一定厚度和空隙度的片石层。 因片十层上下界面间存在温差，能够引起片十层内空气的对流，加快路基基底层的散热，从而起到降低地温、保护冻土层的效果。 在路基一侧或两侧，通过填堆碎石块石来护坡护道也是一项很重要的措施，解决了多年洞堵区路基边坡受热不均匀、路基两侧不均匀变形的问题。 如果你看到青藏铁路路轨旁边竖起了高高的棍子，不要觉得奇怪，那是用来给动土降温的热榜。 热泵是一种内充液态氨等气体转化介质的密封钢管。当地下温度升高时，钢管内的液态氨会变成气体上升，在蒸发的过程中吸收了土地的热量，从而降低冻土层的温度。 在有些路段的路基中还铺设了通风管，通风管上安装有自动温控风门，当温度较高时，风门会 自动关闭温度较低时，通门自动打开，这样可以有效平衡路基的温度。此外，建设者们还在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板，减少太阳辐射，降低地表温度。对于部分特殊冻土路段，采用了以 桥带路的方式，直接在动土层上建起高架桥，将桥桩直接打入地下深处，再将铁轨铺设在高架桥上，避免铁轨直接接触动土地面。青藏铁路的格拉段总共修建了六百七十五座桥梁， 桥梁全长一百五十九点八八公里，相当于每七公里铁路中就有一公里的桥梁，形成了一道独特的高原风景线。与此同时，越来越多的高科技成果也陆 应用到青藏铁路上。比如青藏铁路沿线动土地温观测系统，可以监测到铁路沿线的动土状况，确保青藏铁路的安全运行。 开通十年来，青藏铁路上的铁路运行速度在动土地段达到了一百公里每小时，非动土地段达到了一百二十公里每小时，创造了世界动土铁路的最高运行时速。

故宫故宫，你在看什么呢？这不，我们又一个新的工地开工了吗？今天给大家说一下影响基础埋质深度的五个主要因素。第一，房屋高度。基础深度一般为房屋总高度的十分之一为基准。第二，磁力层 基础深度一般要挖到磁力层。第三，地下水位。基础深度一定要在地下水位以上。第四，动图层，北方地区基础一定要挖到动图层以下。第五，我们的基础开挖一般不超过邻居基础的埋置深度。

下面我们看第六个考点基础的埋身的计算，我们先看我们规范的第五章节啊，这块呢，有一部分的构造要求，比如说五点一点一啊，基础埋身需要符合下列规定是吧？这都是一系列的构造要求，我就不再说了。好吧，我们看五点一点二啊， 在满足我们地基的稳定变形要求的前提下，除岩石地基以外呢，基底的埋深啊，无异小于零点五米，就这个地啊， 至少要大于等于零点五米是吧，这是构造要求对吧？这是第一个点啊，下面的五点一点四，在康正设防区，我们天然体积上，对于香型和阀性基础的时候，他的埋身不易小于建筑物总高度的十五分之一啊，装箱或装阀基础的埋 深度，这个时候呢，无欲小于建筑物高度的十八分之一，什么意思呢？如果说对于高层或者超高层，这个时候呢，总高度是不是比较高啊，那怎么办呢？那么就要设地下室啊， 就是这个原因啊，那么设了地下室以后呢，我们基础的埋身啊，就能满足我们这个要求了啊，这就是五点一点四的条纹规定啊， 下面还有一个五点一点六，当存在相邻建筑物的时候呢，我们新建的结构的基础埋升啊，不易大于原有的结构，那目的是什么呢？目的是为了保护既有的结构，我们后施工的基础啊，他会位于我们既有的基础的磁力层以下了， 那么会对既有基础的车内层呢有一个扰动啊，这是不利的，就这个意思啊，我们下面看看五点一点七，那么对于北方的呃，季节性冻土地 地区啊，一般来说呢，要求我们基础啊，最好是位于冻度层以下是吧，有避免反复的那个冻结融化是吧，对于我们地基或者说我们那个基础有一定的影响，就这个意思啊， 首先第一个啊，场地的冻结深度啊， z d， 它等于 z 零乘以 five z i s 乘以 five z w， 再乘以 five z e， 这个 z d 呢是场地的冻结深度啊， 当有实测资料的时候呢，它等于 h 撇减 dot z， 这个 h 撇呢是场地的最大动数层厚度啊， h 撇， 它的 z 呢是场地最大的洞深出现的时候呢，它地表的洞藏量，两者相减，就是我们场地的洞穴深度啊，就很简单很好理解啊。 z 零呢是标准洞深， 这个这个呢，可以按我们规范的复数 f 来查表，但考试的时候呢，他一般都会给你的啊，这个 five z s 呢是土的类别，对于我们动，对于我们动身的影响系数，那么这个 f i z w 呢，土的动状性对于我们动身的影响系数 f i z e 环境对动车的影响系数啊，这是这个 z d 等于这四个相乘。看表格，五点一点七杠一，这呢就是土的类别对动车的影响系数 f i z s 啊，根据土的类别可以直接查表，很简单啊 啊，五点一点七杠二，说他那是土的动荡性，对动车的影响系数 f i a w 也可以查表啊，根据呢，不动障若动障动障，是吧，对应的都可以查表，也很简单啊。然后关键呢，是这个土的动荡性这一块啊，嗯，在规范的复路 g 表格记点零点一，对于我们土的动荡性呢，有一个分类啊，我们也是按我们土的名称啊，是否是粉沙，粉土还是呢这个力石碎石之类的，然后按冻结田的，按冻结田的天然含水率， 还有呢，冻结期间地下水位距离冻结面的最小距离 h w 来确定我们的动障等级和动障类别啊，都有一二三四五级，还有呢， 从不动障到弱动障，动障还有强动障，还有呢，特强动障啊，分的五类都可以查表，这里面呢，要注意小柱子坑点啊，看小柱的第三条，当数性指数 大于二十二的时候呢，动荡性呢，降低一级，这个数性指数 i p 等于什么？等于 w l 减 w p 等于它叶线减竖线，是吧，当它大于二十二的时候呢，降低一级，什么意思呢？就是由强动障降低为动障，或者说呢，由动障降低为弱动障，就这个意思啊。第四个， 当粒径小于零点零零五毫米的颗粒含量占比超过百分，超过百分之六十的时候呢，直接为不同张图啊。 还有一个是第五条，碎石土中，当冲田物大于全部质量的百分之四十，这个时候呢，它的动荡性呢，应按冲田物土的类别来进行判断。还有第六条，碎石土，力沙，粗沙、中沙呢，括号有个括号啊，粒径小于零点零七五的颗粒含量不大于百分之十五。 细沙也有个括号，日间小于零点零 q 的含量呢，不大于百分之十。这类图呢，均按不动，让考 考虑。说白了，沙土碎石土一般来说呢，是不动障的，是这个意思啊，下面看表格，五点一点七点四杠三是环境类别，就动身的影响系数 f i z e 啊，有村镇，城市近郊，还有城市市区是吧，小组里面有个坑点要注意啊， 当城市人口为二十到五十万的时候呢，应按进交来取值，就说这个人口比较少，这时候呢，不能按城市市区了，按进交来取值， 然后在在规在规范的五点一点八，有一个基础的一个最小埋子深度 d m i n 啊， 它等于 z d 就是我们长截图的冻结深度 z d 啊，减去 h m x， 这个 h m x 呢是基础底面以下允许的动图层的最大厚度啊， 这个 h m x 呢，可以按我们规范的表格呃，复录 g 里面的表格， g 点零点二可以查表，它是根据我们基底的平均压力，还有呢，采暖情况，还有基础形式以及的动章性来查这个表格， 就可以查出对应的那个取值了啊，也很简单，唯一呢要注意的一个点呢，这个机体的平均压力啊，当取永久作用的标准组合的时候呢，要乘以零点九 啊，这个要注意啊，那么呢，我们就把这个乘零点九啊写在这个数字后面啊，防止考试的时候呢，我们会掉这个坑啊啊，下面看一道题啊，这个题呢是零六年的上午第七题， 某季节性冻土地区在城市静郊哎，静郊拟建于开发区，然后地基土呢，主要为粘性土，动荡性分类 内为强动障，采用方形基础，基底压力呢，为一百三十千帕，不采暖弱标准动身 z 零为两米，就是求呢我们基础的最小埋身，很简单呀，我们先看啊， z 零知道了，然后呢，这个有三个 five 是吧？我们先看三个 five 怎么求？ 首先第一个粘性土，那么 find z s 粘性土呢？一点零，城市近郊强动章啊， 那么竞交呢？ f a， z e 呢？零点九五，那么强动障呢？ f a， z w 呢？零点八五啊，我们可以直接呢怠速计算是吧？ f a， z s 呢，是一点零 范 c w 的零点八五，范的 e 呢？零点九五，三个相乘，乘以这个 z 零两米就等于一点六幺五，这个 ct 呢，就是场地图的冻结深 度啊，哦，减去这一个基底下他的允许的最大动声 m a x 是吧？然后这个 h m a x 呢？我们规范的负录 g 啊，负录 g 点零点二，对吧？ 他自己的平均压力呢？题目说了一百三，但是题目没有说他是否是标准组合，对吧？这个时候我们就不需要乘零点九啊，直接查一百三。如果题目明确了说了，哎，这个是呢，是永久作用的标准组合的时候呢，我们需要乘零点九，好吧，我们看这里面，我们直接查表一百三。 然后他的采暖呢？不采暖，方形基础强冻藏是吧？一百三，冻藏土是吧？然后呢，方形基础不采暖，零点六，知不知道能不能带入这个 hms？ 零点六， 那么一点六幺五减零点六呢，就是一点零幺五了，是不是选择 c 了，对吧？很简单啊，记得点赞关注哦！

好，我们今天继续讲一句话，祝你理解地理规律，今天我们讲的内容是动土， 那么高考考哪些内容呢？第一，动土成因。第二，动容作用知识影响。青藏高原上的动土，还有动土的分类分布，动土和交通建设的影响。 那么什么是动土呢？动土是指高位地区和中高位地区的高山地区，地温长处于零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。第一个就是高位，第二个是那中位的高山地区， 就是海拔高的地方，温度在零摄氏度。这几个呢？冰和各种岩石和土壤就是寒 有冰的岩石和土壤一般可分为短时冻土，就是数小时、数日到半月。季节性冻土就是半个月到数个月 以及多年冻土，又称永久冻土，就持续冻结冰在两年或两年以上冻结不用的土层。 地球上多年动土季节动土和短时动土区的面积越占陆地面积的百分之五十，其中多年动土面积占陆地面积的百分之二十五。 那么动土的分布主要在两个地区，第一个是高危地区，第二个是海拔高的地方。那么对于中国来讲，纬度最高的东北地区是多年动土，然后呢？中温带、暖温带 是季节性冻土，青藏高原是多年冻土，亚热带有短时冻土，然后热带大部分地方是非冻土。那么全球来讲，主要在百般球的高纬度地区。 那么动土层拿全球来看呢？多年的动土层厚度从高尾到低尾逐渐变薄到低尾呢，完全消失， 那么其中动容作用，那么动容是指土层由于温度降的零度以下和升到零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。 他的最大的规律是冬季冻结，夏季消融。由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下钉和 地下穴不断发生向变和位移，使肚土层发生动胀、溶沉、流变等一系列硬力变形，这一过程被称为动容，冻结，状态坚硬，体积膨胀，阻隔地表水的下升，而在动土融化的时候 起急、收缩、松软，呈现土壤含水量增加。那么现在的状况是全球气候变暖，动土融化带来了灾害。 那么全球变暖以后，地表温度上升最快的区域正是多年动土主要分布的区域。所以我们要研究动土融化带来的灾害的表现。第一个表现，动土融成，地基不稳定倾斜，房屋开裂，地 面下沉，道路路基变形，威胁形成安全。第二，影响生物多样性，破坏生态平衡。三、地表环境发生变化，如地表塌陷、沼泽化。四、 释放甲烷和二氧化碳家具，全球变暖，现在的一部分甲烷就在这个动土当中，或者呢泥炭等层当中。第五，大量微生物与病毒复活，威胁人类生存安全。 那么呢，冻土地貌是由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生向变和位移，使冻土曾发生冻胀、融成、流变等一系列的应力而形成的地貌，称为 动土滴帽滴类。石海是强烈的涵动风化岩石就地崩裂的产物。发育石海的必要条件是地形比较平坦，粗度坚硬而多节力劣吸的岩石温度在零度上下大幅度升降，变化 硬度小，竭力不发育的岩石，乳液、盐、泥土、盐等经寒冻分化，一层层的崩解为细块延续，不利于在原地保存下来，这就形成湿害。 第二类十合，在重力作用下，顺着湿润的碎穴下垫面和冬年动土层顶发生整体运动，形成十合。十合的运动速度很小，通常年运动速度为二到零点二米。运动的 运动的结果是岩石搬用的山路堆积下来多边形构造土，动土区地表因动障而多边形破裂并被沙土冲天的产物。 多边形破裂与中心部位地下动障地面微浓有关。单个多边形土的直径是数十厘米到百米以上不等，通常是气候越干能领略，规模也越大。 石环是石块集中分布在一片细沙土周围，石环直径零点五到两两米不等，极区的石环直径可达十余米，常见一个个石环交错排布。 石环的形成首先是溶洞，风险作用是严快被胎举到表面。其后是动胀和 动容，动容作用是顶面的岩块向四周侧向移动形成，汇集在环边动荡。秋又称冰堆秋，由于地下水受冻结，地面和下部多年冻土层的 恶族在薄弱地区冻结膨胀，是地表变形隆起，也是青藏高原多年动土区经常可以看到的一种动土地貌。青藏高原动土的成立，两个 青藏高原抬升，对高原及周边乃至东亚自然环境产生了诸多的影响。多年动土是青藏高原自然生态系统重要的组成部分， 因此青藏高原龙生对青藏高原多年动土的形成、地域风雨演变起到重要的作用。由于 高原巨大的海拔高度，使其具备了形成和保存多年动土的低温条件。与同纬度的我国东部地区相比，现今年均气温低十八到二十四度，具有零下三到零下七度的年均气温，是青藏高原动土形成的主要原因。 动土对铁路建设的危害，动土对温度极为敏感，对铁路的修建有着非常大的影响。在冻结的状态下，动土就像冰一样，随着温度的降低，体质发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被顶起来， 到了下级，动土发生融化，体积缩小，钢硅也就随之降下去。动土的反复冻结、融化、交替出现，就会造成路基严重变形，整个钢轨出现高低不 行，甚至扭成麻花状，影响正常通车。青藏铁路修建的自然原因主要是 主要是从地形条件比较平坦，那么长期没修 主要是动土的问题，那么现在修了主要是科技公关解决了动土问题。 那么铁路修建客户动土的三大关键措施，这是我国独创的。第一个是热棒，被称为不用电的冰箱。 青藏高原动土在路基两侧高高竖起的一根热棒，可以保持沿线多年动土处于良好的冻结状态。热棒是一种高效热到装置，具有独特的单向传热性能，热量只能 从地下向地面传输。热棒是密封的钢管，里面注入的是液态氨。当诺基温度上升时，液态氨受热气化上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气 气胎，氨由此冷却液化，变成了液态氨，又成了的棒的，这样热棒就相当于一个天然的制冷机，而地表的温度是不能传导的地下的，所以保持了动土的稳定。 第二个是刨石路基，被称为天然的空调，在动土区修足路基时，其土层路基的中间抛天了一定厚度的碎石块，碎石之间的孔稀不添石，并且与外界空气相通。当夏季来临时，青藏高原气温升 高，刨石漏机表面温度上升，空气密度降低，而漏机动土中的温度较低，空气密度较大，这样热空气与冷空气不宜对流，无形中形成了外界与动土的隔热层。 当冬天来临时，冻土漏机的外界温度较低，空气密度较大，而漏机冻土层温度较高，空气温度较低，将自然上移与外界进行温度交换，无形中形成了热冷对流，使漏机冻土层温度降低，保护了冻土的完好性。 第三是遮阳露肌，遮阳板露肌又称焊桥，被称为隔热的外衣遮阳板。露肌是在露肌的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效的减弱太阳热，对露肌温度 评一下。下面我们看高考怎么考。这个题目是这样的，阅读图文材料完成下列要求，多年动土分为上下两层，上层下级融化冬季冻结的活动层， 这就是冻龙层，下层为多年冻结层。我国多年冻土层主要分布于东北高纬地区和青藏高原高海拔地区， 东北高位地区。多年动土南界年平庸气温在零下一度到一度之间。青藏高原多年冻土下届的年平庸气温约在零下三点五到零下二度附近。 由我国自行设计建设的青藏铁路，也就是格尔木到拉萨段，成功穿越了约五百五十千米的连续 多年动土区，是全球目前穿越高原高寒起多年动土地区的最长铁路多年动土的活动层反复动容及冬季不完全冻结，会有危及铁路路基。 青藏铁路建设者创造性的提出了主动降温冷却路期保护动土的新思路，采用了热棒新技术等措施。途哀表示，青藏铁路格拉段沿线年平均气温的分布， 其中西大滩指安多为连续多年动土分布区。图币为青藏铁路路基两侧的热蚌照片及散热工作原理示意图。热蚌地上部分为冷凝段，地下部分为蒸发段。 当冷凝断温度低于蒸发端的温度时，蒸发端液态物质气化上升，在冷凝断冷却成液态，回到蒸发端循环往复啊，这就是热棒散热片液态氨热量啊热量， 然后录机七台的七台他就上升，当这个热量上升的时候，这个氨气液态就气化上升，通过散热片散出去以后又成液态，然后再降下来。看题目， 第一，分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高，温度低区低的原因。平均气温低，也就是夏季温度不高，冬季气温不低。原因我们可以 总结成以下特点，第一，青藏高原的纬度低，所以夏季温度哦，冬季温度比较高。第二个呢，海拔高，也就是冬季，夏季气温不高，所以年平庸气温呢， 比较低，太阳辐射强，获得太阳辐射呢要多。东北高位地区年平均气温在零下一到一度，可以形成多年冻土，而青藏高原气温年交差小，在这个富一到一摄氏度，冬季气温高，冻结厚度呢薄， 所以呢，夏季全部融化，不能形成多年冻土。这个知识点来自于冲城啊，昆明呢，由于纬度低，所以冬季气温像春天一样， 由于海拔高，所以夏季行为像冲天一样，所以呢，四季如冲普洱。 而且途哀所示，假地比五道梁路径更不稳定，请说明原因。这个呢，很好看，假地的平均气温更接近于零度，受气温变化的影响，他这个活动层跟平凡的动容， 也就是说冻结是体积膨胀，融化是体积收缩，这样呢，一冻结已融化，危害露肌。第二个就是甲地年平均气温高于五到两，夏季活动层的厚度呢，比较大，冬季有时不能完全冻结，影响露肌稳定，这个在材料里面讲的。 第三，根据热棒的工作原理，判断热棒散热的工作季节，冬至还是夏季减 速判断依据，分析热棒倾斜的设置。这样呢，可以想到冬季的时候，这个路基里面的温度比外界的要高，所以呢，应该是冬季，依据就是冬季气温低于低温，热棒蒸发在吸收冻土的热量，把液态物质切化成。 嗯，上升，与较冷的地上部分管壁接触凝结，释放出前热，将冻土中的热量传。

大家好，我是中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心的周传芳。今天我和大家来一起认识一下冻堵。 我现在所住的位置是大山岭原始林区。在这片神秘而平静的土地下面，躺着一种对温度极其敏感、自然界极不稳定的寒冰土壤。冻土。 冻土是指零摄氏度以下含有冰的各种岩石和土壤。按照冻结持续的时间可分为季节冻土和多年冻土。 冻土是冰冻圈的重要组成部分，他几乎覆盖了全球陆地表面的一半，而多年冻土更是占据了陆地表面的四分之一。多年冻土主要 分布在南北极、俄罗斯、欧洲、我国等高纬度高海拔地区。在我国幅员辽阔的青藏高原、广袤的大小兴安岭和长白山等地区均有发育。 冻土是高纬度和高海拔生态系统中重要的组成部分。大兴安岭地区森林和沼泽湿地多发育，在多年冻土之上，形成了独特的森林湿地冻土生态环境。 近几十年来，在全球气候变暖的背景之下，多年冻土退化明显。 大仙岭地区的冻土退化成区域性退化，主要表现在多年冻土的南界北移，总面积减少，季节性融化深度加深，冻结深度变浅 多年冻土埋深变浅，厚度渐薄，容区扩大，局部多年冻土到消失，冻土温度升高，稳定性降低， 部分地区出现热熔湖塘和热熔洼地。多年冻土的退化将产生严重的生态环境效应。一方面，冻胀容尘直接影响冻土区工程建筑的稳定性，这也是所有冻土区最重要的工程。地址问题。 冻胀是指岩土中水的冻结和冰体的增长引起的土体膨胀、地表不均匀起伏的现象。另一方面，冻土退化对寒区生态环境产生影响。冻土退化改变了植被的立地条件。在大兴安岭 地区，冻土退化可能引起以兴安落叶松为主的针叶林林线抬升，并逐渐向针破、混淆林和阔叶林掩体。在低洼处可能导致森林生态系统向湿地生态系统转变。 随动土退化的持续活动层增大，水体下渗，导致湿地生态系统稳定性降低甚至干涸，最终发展为沙漠草地或沙漠化裸地等。同时，多年动土中含有大量的有机物和温室气体， 冻土融化时可能导致封存在内部的温室气体排放和有机物的大量暴露。在细菌的分解作用下，有机物分解向大气中 释放甲烷和二氧化碳，加剧全球气候变暖，对生态安全造成严重危险。动土消融带来的危害还远不止如此。 在南北两极多年冻土中封存着史前生物，和这些史前生物一起解冻的还有微生物和病毒。 这些微生物和病毒的解冻会对生物安全造成严重的威胁。 近几十年来，随着全球气候持续变暖和人类活动的加剧，多年冻土消融所带来的生态环境效应日益凸显，对区域水安全、生态安全、生物安全和人类可持续发展造成了较大威胁。虽然全球 变暖的大趋势我们无法改变，冻土消融的趋势我们也无法遏制，但可以通过生态环境保护、减少温室气体排放来遏制多年冻土退化。 作为地球资源的使用者、地球环境的改造者、地球万物的组成者，我们有责任也有义务保护好我们赖以生存的美丽家园，实现人与自然和谐共生。

哎，你看今年二月初，咱们新疆伊宁荷布克塞尔两个国家基准气候站的动土都突破历史记值了。 那什么是冻土？他对我们的生活又有哪些影响呢？我们都知道啊，土壤中是含有水分的，那当气温降至零度以下的时候，这个土壤中的水分就会由液态转为固态， 原本松软的土地就会变得十分坚硬。仔细观察呢，还会发现中间有许多细小的冰晶， 这层含有冰晶的土壤就是冻土，像我们北方比较常见的，冬季的时候土壤冻结，春暖花开时又自然消融，这种呢，我们就把它称之为季节性。 而在北极青藏高原这些地方，那里的冻土也是常年不化的，我们把这种冻土啊，叫做多年冻土，也叫永久冻土。 还有一种啊，是因为气温骤然降低，比如一场寒潮天气来袭引起的土壤冰冻时间仅有数小时至半个月。这么短的时间，那我们称之为短时冻冻啊，特别是在我国这个东北、西北这些高维度地区啊， 这个季节性冻土对于他们的呃，公路铁路工程施工还有农田水利都有着很大的影响。比如说青藏铁路啊，他就有一段是要通过这个动土层的， 它的这个冻结膨胀和溶洞塌陷都会直接影响到铁路路基的安全问题。再比如说啊，埋设疏油管线 或者自来水管等这些地下管道的时候，我们就要参考到最大冻土层深度，因为如果埋的过浅呢，就会出现冻裂的风险，如果埋的过深，就会造成人力和物力的浪费。那如何测量冻土层的深度呢？ 我们气象部门啊，也是有专门的测量仪器带你们去看看。这个呢就是动土器了，它是一个类似于套管的装置，先把这个管桶呢埋入地下， 然后呢再把这个两头密封的塑胶管里边呢灌满了这个自来水，垂直放入管内， 当气温降至零度或以下时呢，塑胶管内的水就会冻结成冰。那观测人员啊，每天会把这个塑胶管提取出来，用手来摸 侧管内冰柱的位置，读出相应的数值，这个数值啊就是当日冻土层深度值。 地球上多年冻土季节冻土和短时冻土的面积呢，约占全球陆地面积的百分之五十， 所以说动土对于全球生态系统平衡起着十分重要的作用，让我们一起来了解动土，保护动土吧！

原味的芝士，青藏铁路的沿线插的这些金属棒，其实是一根根的制冷空调，是我国解决高原冻土问题的一项黑科技。 青藏铁路从青海西宁到西藏拉萨，全长一千一百四十二公里，其中有一段必经的五百五十公里的高原冻土带，这曾经是一个世界性的技术难题。冻土是一种含有冰的特殊岩土，在冬季 水结冰，冻土体积就会膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被冻土顶起。夏季则刚好相反，温度升高，冻土融化体积缩小，路基又会随之凹陷，这样 冻土交替发生冻胀和熔尘，路基和钢轨就会扭曲变形，给铁路行车安全造成威胁。所以解决冻土问题的关键是如何让冻土再保持稳定。我国对青藏 高原的冻土经过近半个世纪的研究，提出了我们的解决方案，就是前面说到的热棒。热棒是一根密封的碳素钢管，总长度超过七米，我们看到的部分仅仅是在地表的那两米，剩下的部分全部深埋在冻土层中。热棒分为三段，吸热段、绝热段和散热段， 其内部填充了氨和丙烷等液态物质。夏季冻土层受热后，被热棒下端吸收，液态物质变为气态，上升至上端后，散热气态物质又会变为液态，流回下端。这样热棒就形成一个制冷空调系统，源源不断的从冻土层吸收热量， 起到了给冻土层降温的作用，保证了路基的稳定性。像这种的热棒一共有一点五万根，斜插在青藏铁路沿线，绵延数十公里。曾经被外国专家断言青藏铁路过不了的高原冻土带就这样被我国解决了。