冻土的力学性质特点
冻土是指温度降到零摄氏度以下,土壤里的水分由于凝结成冰,并将土壤冻结在一起,形成一层坚硬的冻土层。
从时间长短来讲,冻土可分为:短时冻土、季节冻土和多年冻土。
由于受气温的影响,当天气变暖时冻,土层就会融化,我们称这种冻土为季节冻土。但是,有些地方存在一处持续多年不化的冻土,这就是多年冻土。如在北极、青藏高原。这些地方常年温度都在零度以下,所以冻土就会保持常年不化的状态,即使在温度偏高的年份,也只是表面一小层土壤被融化,深层仍然是坚硬的冻土。
从分布范围来看,地球上的多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%。
由于冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。所以冻土具有流变性,其长期限强度远低于瞬时强度特征。正是因为这些特征,在冻土区修筑工程建筑物时,就必须面临两大危险,即冻胀和融沉。
随着气候变暖,冻土也在断退化。但是,对于多年冻土来说,如果土层每年散热比吸热多,冻结深度就会大于融化深度,多年冻土就会逐渐变厚,这种冻土处于相对稳定状态,我们称为发展的多年冻土;相反,如果土层每年吸收的热量比散出的热量多,地温就会逐年升高,那么,冻土层就会逐渐融化变薄以至消失,处于一种不稳定状态,我们将这种冻土称为退化的多年冻土。
此外还有两种冻土,即为整体多年冻土和非整体多年冻土。整体多年冻土是指多年冻土在水平方向上的分布是大片的、连续的、无融区存在的。非整体多年冻土是指多年冻土在水平方向上的分布是分离的、中间被融区间隔的。
根据地理分布,冻土可分为冰沼土和冻漠土两大类。