冻土与地基毕业论文

关键词：30cm混渣+20cm碎石+4层20cm灰土 本人有幸于三月中旬到六月上旬间在天津市塘沽区的天津大道项目实习，以实习期间对天津大道项目路基工程的了解和认识为素材，并按照工程施工的顺序分析路基施工中的要点编纂论文。 一、天津地区气象水文及地质情况 天津位于北半球暖温带，中纬度亚欧大陆东岸，四季分明，介于大陆性欲海洋性气候的过渡带上，属于半湿润季风气候。春季干燥多风，冷暖多变；夏季温高湿重，雨热共济；秋季天高云淡，风和日丽；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。年平均气温1～12℃，七月平均气温℃，一月平均气温-5℃，极端最低气温-21℃，极端最高气温℃。年平均降雨,一日最大暴雨量，最大积雪深度29mm。春秋两季降雨量分别占全年的10%和14%；夏季6月中旬～9月中旬为雨季（汛期），平均雨日34天左右，占全年降水量的73%以上；冬季与血量占全年的1%～3%. 天津地区位于海河流域下游，海河水系是华北地区最大水系，本工程自北向南，横贯扇面中央，共永定河、中亭河，子牙河等3条一级河道，龙河、中泓故道、南运河等3条二级河道，并且沿线灌溉、排水渠道密布，基本形成排灌水网系。 二、天津大道工程概况 天津大道连接天津市中心城区小白楼商务区与滨海新区于家堡、响罗湾商务区，为城市快速路，西起外环线津沽立交，东至中央大道，双向八车道，设计行车速度80km/h。 三、材料要求 （一） 路基填土 1、路基填料宜优先选用级配良好的砾类土、砂类土作为填料，泥炭、淤泥冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路基。 2、本工程位于冰冻地区，严禁采用未经处理的粉质土直接填筑路基。当采用其他细土时，路基填料CBR应满足要求。此外，液限大于50%，塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路基填料。 3、禁止使用沼泽土、泥炭及淤泥、含有树根、树桩、易腐朽物质或有机质含量大于5%，氯盐含量大于3%，碳酸盐含量大于的土。 4、中央分隔带及绿化带填土按绿化回填要求进行填筑。 5、细粒土尽可能粉碎，粒径不得大于15mm。 （二） 碎石 1、碎石中不含植物残体、垃圾等杂物。 2、最大粒径应小于30mm，要求其压碎值不超过30%、强度不小于15MP（未筛分碎石）。 3、 碎石的颗粒组成应符合JTJ034-2000中第中2#级配要求，为方便施工，宜采用10～30mm的粗集料，5～10mm的中集料，0～5mm的石屑细集料三种粒料配合。 3、池塘路基处理碎石垫层用碎石强度不小于15MP（未筛分碎石），最大粒径应小于150mm，通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%，通过筛孔的选料不超过总量的10%。 （三） 钢塑双向土工格栅 1、钢塑双向土工格栅应采用凸结点形式，以保证连接牢靠，其性能要求如下： 纵向抗拉强度：≥80KN 横向抗拉强度：≥80KN 伸缩率：≤3% 结点剥离力：≥350N 2、同时为尽量减少搭接程数量，钢塑双向土工格栅幅宽不宜小于4m。 (四) 石灰 1、石灰应采用消石灰或生石灰粉；消石灰中不得有未消解的生石灰颗粒，石灰等级应在三级以上。 2、 如采用生石灰，钙质生石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于70%；如采用消石灰，钙质消石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于50%。 3、石灰剂量=石灰质量/干土质量，生石灰块应在使用前7～10天充分消解。消解的生石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不得过湿成团。消石灰宜过孔10mm的筛，并尽快使用。 （五） 水泥 1、 水泥应符合国家技术标准的要求，宜采用的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。 （六） 土壤固化剂 1、土壤固化剂采用液粉土壤固化剂路邦EN-1(浓缩液)，固化剂浓缩液掺入剂量为,或根据实验确定。 2、土壤固化剂的技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073的规定，溶液的固体含量不得大于3%，不得有沉淀或絮状现象。 （七） 水 应采用饮用水或PH大于或等于6的水。 四、施工程序 （一）路基表层整体处理方案 由于本工程均处于稻、苇地等潮湿地段，路基填筑前应清除地表草皮、树根、腐殖土、垃圾、杂物等，路基清表30cm后大致找平并进行碾压，压实度应符合设计（90%）要求，如达不到压实度要求，可采用5%戗灰处理；如戗灰0～50cm仍达不到压实度要求，需换填50cm碎石垫层，以加快工程进度。 路基填筑高度小于路面和路床总厚度时，应将地基表层土进行超挖并分层回填压实，处理深度不应小于路床底面。 工程所处区域为平原地貌，土质为粘土或粉质粘土，地下水丰富，土质含水量较高，全线路基处于潮湿、中湿状态，因此需要对路基表层按实际情况分别进行处理方可进行路基填筑。 1、填土高度大于2m的路段（路床最低点距清表后地表距离）： 地表整平后晾晒，对露出地下水的路段应设置临时排水沟，排除地表积水，经推土机排压后填筑30cm混渣，经12t以上压路机碾压3～4遍后通铺双向土工格栅，土工格栅反包其上灰土层（20cm厚，5%戗灰）2m，继续分层填筑分层压实灰土（5%戗灰，如达不到相应层位压实度及强度要求，增加灰量至8%）至路床顶以下80cm，对无法承受12t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。 2、 填土高度大于、小于2m的路段（路床最低点距清表后地表距离）： 地表整平后晾晒，对露出地下水的路段应设置临时排水沟，排除地表积水，经推土机排压后填筑40cm混渣，经18t以上压路机碾压3～4遍后通铺双向土工格栅，土工格栅反包其上灰土层（20cm厚，5%戗灰）2m，继续分层填筑分层压实灰土（5%戗灰，如达不到相应层位压实度及强度要求，增加灰量至8%）至路床顶以下80cm，对无法承受18t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。 3、填土高度小于的路段（路床最低点距清表后地表距离）： 地表应继续下挖至距路床顶的高度，排除地表积水后晾晒，经推土机排压后填筑30cm混渣，经18t以上压路机碾压2～3遍后继续填筑20cm的碎石，在混渣和碎石之间通铺双向土工格栅，土工格栅反包其上碎石2m，碎石经18t压路机碾压3～4遍后用平地机刮平碎石层准备填筑灰土。 （二）混渣填筑 1、混渣填筑厚度较大时应分层填筑分层压实，每层以20～25cm为宜 2、混渣填筑时应严格控制含水量，对于含水量较大的应进行适当的晾晒方可以进行碾压。而且应避免使用含土量过大的混渣，如果有含土量较大的材料进场，应先进行堆备，待其他含土量较少的混渣进场时掺拌后填入路基中。 3、混渣的强度应保证不小于15MP，最大粒径应保证小于150mm，通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%，其通过的不超过总量的10%，大粒径渣石应填筑在下部，小粒径渣石填筑在上层，保证混渣顶的平整度(误差不超过2cm)空隙较大时应扫入石渣(未筛分)，或石屑填充，上部可填筑渣石或石屑。 4、雨天时注意对基槽进行排水，杜绝在含水量过大的情况下对混渣进行碾压。 5 、为避免地基产生过分扰动造成地基基底无法压实，压路机在碾压过程中严禁使用震动碾压。但与此同时为保证填料的密实性，在碾压过程中横向接头要重叠50cm进行碾压，做到无漏压，保证碾压均匀，且严格控制碾压遍数为四遍。碎石填料与混渣碾压要求相同。 （三）碎石填筑 1、由于碎石填筑厚度仅为20cm，应严格控制混渣顶面高程，杜绝混渣侵入碎石填筑范围，减少碎石填筑厚度。 2、碎石填料粒径应控制在5cm以内，其通过的总量不超过总量的10%，且级配良好，无杂物。 3、使用碎石强度不小于15MP（未筛分碎石）。 4、大粒径碎石应填筑在下部，小粒径碎石填筑在上层，保证碎石顶的平整度(误差不超过2cm)。 (四)钢塑双向土工格栅的铺设 1、土工格栅存放及铺设直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质、 2、一般路段土工格栅的铺设应垂直于路堤轴线方向，桥头路基处理段土工格栅应顺路堤轴线方向铺设。 3、土工格栅之间的连接应使用尼龙卡扣呈梅花型绑扎牢固，搭接长度不小于30cm，间距不得大于3各空格。 4、土工格栅铺设完成后应及时填筑调料，避免受阳光长时间暴晒，铺设与填料填筑时间间隔应不超过48小时。 5、施工中应采取措施避免是土工格栅受损，出现破损及时修补或更换。 6、土工格栅下乘层应平整，铺设时应拉直、平顺、绷紧，紧贴下承层，不得扭曲褶皱。 7、土工格栅上的第一层填料应采用轻型机械摊平和碾压，一切车辆及施工机械只允许沿路堤轴向方向行驶。 8、铺设土工格栅时，应在路堤每边各预留不小于2m的长度，回折覆裹在已压实的填筑层面上，折回外露部分应用土覆盖。 9、混渣层大致平整密实，大块石头尽量压到下层土中或者人工捡走，避免石块咯烂土工格栅。 10、平地机在整平碎石时，下刀要注意掌握力度，发现土工格栅立即收刀，整平时现场必须有人紧盯，发现问题人工及时处理。 （五）路基施工填土要求 1、一般路基段填土处理 （1）路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm（当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度），路床顶面最后一层压实厚度为20cm（遇特殊情况不满足设计要求是，最小压实厚度不得小于10cm）。 （2）含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。 （3）路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm，压实宽度不小于设计宽度，最后销坡。 （4）路基表面应具有2%～4%的向外横坡，防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷，路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。 （5）征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。 （6）路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。 （7）路基填筑应均匀密实，路床顶面横坡于路拱横坡一致。 （8）路基填土压实度、填料最小强度及最大粒径不小于表1要求。 路基压实度、填料最小强度及最大粒径 表1 项目分类 压实度（%）（重型压实标准） 填料最大粒径（cm） 填料最小强度（CBR）% 路堤 上路床（0～30cm） ≥96 10 8 下路床（30～80cm） ≥96 10 5 上路堤（80～150cm） ≥94 15 4 下路堤（＞150cm） ≥93 15 3 零填及路堑路床（0～30cm） ≥96 10 8 注：表中所列压实度系按《公路土工试验规程》（JTJ051）重型击实实验法求得的最大干密度计算所得。 （9）路基填土高度 路基最小填土高度须保证不因地下水、地表水、毛细水及冻胀作用而影响稳定性。本工程为城市道路，路基设计最小填土高度应大于路床处于潮湿或中湿状态的临界高度。根据沿线各钻孔（钻探时间为6月份最不利季节）揭示的地下水位以及Ⅱ4区路基处于潮湿、中湿状态的临界高度计算的路基最小填土高度见表2。 处于中湿、潮湿状态时的最小填土高度 表2 名称 孔位ZK48 ZK49 ZK50 ZK51 孔口标高 静止水位埋深（m） 水位标高（m） 中湿状态路基设计标高（m） 中湿填土高度（m） 潮湿状态路基设计标高（m） 潮湿填土高度（m） 2、特殊路基段处理 （1）桥头引路段 桥头引路路基填方路段处于中湿状态，应对现状地坪清表整平后，回填路基土，然后在距路床顶面以下40cm以下做20cm土壤固化剂固化石灰土（5%石灰）+20cm土壤固化剂水泥石灰土（2%水泥+3%石灰），保证土基不出现软弹现象。 （2）池塘段路基处理 ○1路线在穿越大面积池塘及大型沟渠处应打坝、抽水、清淤、整平后分层填筑分层压实混渣（每层以20cm～30cm为宜）至距路床顶以下100cm处，通铺钢塑双向土工格栅后填筑20cm碎石，碎石之上分层填筑灰土。池塘、大型沟渠等边坡应开蹬成台阶状，蹬高，两步为一蹬，蹬宽≥，开蹬处铺设≥宽的钢塑双向土工格栅。 ○2路线经大面积池塘时，应将各池塘间堤埝铲平后再进行填筑混渣垫层、铺设土工格栅等工作，以确保路基整体性。 （3）桥头路基处理 ○1桥头两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期，采用加固土桩（水泥搅拌桩）+石灰土（8%）的处理方式，加固土桩采用梅花形布置。加固土桩横向布置范围放坡一侧应超出引路坡脚以外至少。 ○2成桩后应凿出桩头50cm，桩顶先铺30cm碎石垫层，然后铺土工格栅，最后再铺30cm碎石垫层 。 ○3桥头处理范围控制在50m，根据处理前后恭候沉降差的情况，靠近桥头50m范围内（除台背回填）路堤填料采用8%石灰土，所填填料应分层碾压夯实，压实度要求达到重型90%。桥台后背回填采用14%石灰土分层碾压夯实。 （六）灰土填筑 施工时按照“四区段”和“八流程”进行。“四区段”即：“上土摊铺区、翻晒拌合区、整平碾压去、报验养生区”，“八流程”即：“上土、摊铺、翻晒、布灰、拌合、整平、碾压、养生”。具体施工工艺如下： 1、试验标定 在上土之前应取现场土样测定土的天然含水量及液塑限并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。 2、测量放样 测量组准确放出道路中心线。 3、路堤填筑时在取土场用挖掘机和装载机将土装入自卸汽车，运到填土路基处。根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度，用白灰洒线打网格，确定每车土的卸土位置，以保证填土厚度。 4、素土摊铺粗平后，首先应根据虚铺系数追踪测定高程，在考虑虚铺系数的情况下若高程达不到设计值应及时采取措施补救，待满足要求后用铧犁和旋耕犁进行翻晒和粉碎。在上灰前，检查土的含水量，当接近最佳含水量时及时上灰。 5、 摊铺石灰：素土整平稳压后，按眼路线走向5×10m打好方格，根据配比将每格需要的石灰量人工摊铺均匀。上灰时应保证灰土中无杂质、无未消解的灰块。 6、 路拌机拌合：石灰摊铺完成后，均需用路拌机拌合，拌合遍数2遍以上，要用专人在路拌机后面随时检查拌合深度，拌合深度以打入路床顶以下5～10mm为宜，确保无素土夹层，保证拌合均匀色泽一致，没有灰花团和花条，检测混合料的含水量和灰剂量，含水量控制在最佳含水量1～2个百分点，灰剂量符合规范要求。 7、 整平和碾压：用平地机、水准仪跟踪控制高程。当高程、横坡达到规范要求时，先用振动压路机稳压一遍，再用振动压路机振压两遍，然后用18～21t压路机进行碾压三遍，由路肩向路中心碾压，碾压时轮迹重叠1/2轮宽，路肩处应多压2～3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上急调头或急刹车，以保证石灰土的表面不被破坏。若在碾压过程中出现“弹簧”现象，应采用挖除、重新换填或掺石灰或水泥等措施进行处理。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫除路外，对局部低洼之处不再进行找补，可待铺筑下层时处理。 8、 试验检测：一段路基完成后，试验人员及时进行路面外形、压实度、灰剂量等的试验检测，自检合格后报请监理工程师验收，验收合格后进行下层施工。 外形管理的测量频率和质量标准 项次 规定值 检查方法和频率 纵段高程（mm） +5～-20 每20延米1处 厚度（mm） -10～-25 每1500～2000 m26个点 宽度 不小于设计值 每40延米1处 平整度（mm） 15 3m直尺，每200延米2处，每处连续10尺 横坡（%） + 每100延米3处 我发的是word文档，有些格式肯定不正确，你自己修改

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冻土分布区气候严寒或干寒，且有永冻层，土壤自然肥力很低，不经改造不宜于农用，冰沼土上生长有鹿的主要饲料——地衣，所以发展养鹿业乃是利用冰沼土的重要途径之一。 冻土地区气温低，土层冻结，降水少，流水、风力和溶蚀等外力作用都不显著，冻融作用则成为冻土地貌发育的最活跃因素。随着冻土区温度周期性地发生正负变化，冻土层中水分相应地出现相变与迁移，导致岩石的破坏，沉积物受到分选和干扰，冻土层发生变形，产生冻胀、融陷和流变等一系列复杂过程，称为冻融作用。它包括融冻风化、融冻扰动和融冻泥流作用。在冻土地区的岩层或土层中，存在着大小不等的裂隙和孔隙，它们常被水分充填，随着冬季和夜晚气温的下降，水分逐渐冻结、膨胀，对围岩起着很大的破坏，使裂隙不断扩大。至夏季或白昼因温度上升，冰体融化，地表水可再度乘隙注入。这种固温度周期性变化而引起的冻结与融化过程交替出现，造成地面土（岩）层破碎松解，这种作用称为冻融风化。冻融风化不仅造成地面物质的松动崩解，形成了冻土地区大量的碎屑物质，而且在沉积物或岩体中还能产生冰楔、土楔等冰缘现象。由于地表水周期性地注入到裂隙中再冻结，使裂隙不断扩大并为冰体填充，形成了上宽下窄的楔形脉冰，称为冰楔。冰楔的规模大小不一，小的楔宽只有数十厘米，深不足1米；大的楔宽可达5～8米，最大深度可达40米以上。当冰楔内的脉冰融化后，裂隙周围的沙土充填于楔内，形成沙楔。沙楔也可能是地面冻裂以后，没有形成脉冰，砂土就直接填充在裂隙中。融冻扰动一般发生在多年冻土的活动层内。当活动层于每年冬季自地表向下冻结时，由于底部永冻层起阻挡作用，结果使其中间尚未冻结的融土层（含水土层），在上下方冻结层的挤压作用下，发生塑性变形，形成各种大小不一，形状各异的融冻褶皱，又称冰卷泥。融冻泥流是冻土地区最重要的物质运移和地貌作用过程之一。一般发生在数度至十余度的斜坡上。当冻土层上部解冻时，融水使主要由细粒土组成的表层物质，达到饱和或过饱和状态，从而使上层土层具有一定的可塑性，在重力的作用下，沿着融冻界面向下缓慢移动，形成融冻泥流，年平均流速一般不足1米。由于泥流顺坡蠕动时，各层流速不一，表层流速大于下层，所以有时可把泥炭、草皮等卷进活动层剖面中，产生褶皱和圆柱体等构造形态。 由于节理裂隙中的水分冻结膨胀，致使岩石破裂成岩块，或者因温度变化，使组成岩石的矿物不均一地热胀冷缩，并在内部产生不均匀应力，从而造成岩石破裂和岩块崩落。这一过程被称为寒冻风化作用。经寒冻风化作用破碎崩落的岩块、岩屑，有的停留原处，有的经重力作用再搬运而形成不同地貌形态。石海：寒冻风化作用产生的大量大小不等的棱角状岩块及岩屑，在地形平缓条件下，大多在原地残留下来，形成碎石覆盖地面，这就是石海。石海是我国青藏高原、高原西部高山及大兴安岭北部冻土区均有分布。发育石海不仅要岩石坚脆、节理发育，如花岗岩、石英岩、玄武岩、石灰岩、硬砂岩、板岩等，而且还要有一定的水热条件，既要有一定的水分，同时温度为0℃上下持续波动的时间要长。显然，年平均气温为0℃的等温线附近具备上述温度条件。我们知道，年平均气温为0℃的等温线出现的海拔高度，随纬度降低而增高。因此，石海出现的海拔高度随纬度降低而增高。如青藏高原北部的昆仑山，现代石海发育在海拔4900～5000米以上的花岗片麻岩山地；而南部喜马拉雅山地区，现代石海出现在5300～5400米的山顶上。石流坡（也称岩屑坡）：石流坡的物质来源及产生与石海大体相似，但二者出现的地貌部位不同。石海多见于平缓的山顶；石流坡出现在山坡。石流坡的岩状、碎屑，除斜坡上经寒冻风化在原地产生外，还有在策略作用下来自山顶的。这样就决定了石流坡的组成物质是上细下粗，坡上方多是岩屑；坡下方主要是粗大岩块。其岩性取决于山顶母岩。石流坡的休止角一般在25～35度，坡面比较平直。石流坡是多年冻土地区常见的一种冰缘地貌形态，在大兴安岭和我国西部高山、高原冻土区有广泛分布，几乎到处可见。石河：由寒冻风化产生的岩块、岩屑，在重力作用下汇集到斜坡沟槽内，碎石沿沟槽徐徐向下移动，故取名石河。 天然条件下，地表物质常常是粗细混杂的。由于石块和土的导热性能不同，因此冻结速度也各不一样。碎石导热率大，则先冻结，水分就先向碎石附近迁移，并于碎石周围形成冰。水变成冰后体积膨胀，则使碎石产生位移，这样就产生了粗细物质的分异。久而久之，粗细物质相对集中，呈现出各种形态。这一过程被称为冻融分选作用，它可以形成下述冰缘地貌形态。石环：平缓而又粗细混杂的地表层，经冻融分选作用，使泥土岩屑集中在中间，岩块被排挤到周边，呈多边形或近圆形，形成所谓的石环。形成石环地段地松散层一定是岩块和泥土粗细混杂；要有充足的水分条件，含水量一般要在30%以上；气温在0℃上下波动的持续时间要比较长。石环常见于河漫滩、洪积扇前缘及山前缓坡地带，因为这些地貌部位常常具备石环形成的条件。但也有例外，在中天山海拔3850～3950米的古冰斗底部，曾发现直径1～4米的石环群。为什么石环会在这里出现呢？据考察，这是因为陡峻的冰斗壁，经长期寒冻风化和雪融作用，在冰斗底部堆积了比较丰富的粗细粒物质。同时冰斗内存在积雪，就是夏天也有断续积雪。积雪融化，给石环发育提供了水分条件。斑土：形成机制和过程与石环十分近似，地表呈现出岩块、岩屑遍布，泥土呈斑装嵌在碎石之间，格外引人注目。有人比喻石环与斑土，是一母双胎，同族姐妹；也人有认为，斑土是石环发育的初级阶段，因此岩块环形显示还不完全。石条：常常与岩屑坡同时存在，碎石与细粒物质呈条形相间顺坡排列，登高俯视，宛如田野沟。它是由于岩屑坡上的碎石经反复冻融及冻融分选使碎石汇集于低处，又经策略作用碎屑顺坡向下延伸而形成的。冻胀草环：在地表面构成草皮的多边形或近似圆形，其间裸露，布满岩屑碎石。中间赤黄，周边碧绿，异彩夺目，是冻土区少见的一种冰缘地貌形态。对它的形成机制和过程还不十分清楚。人们认为，在草皮破裂处或老鼠洞地点，草皮下部泥土碎石经反复冻融拥出地表形成斑土，斑土继续发展扩大，多个相邻斑土如此发展扩大，最后草皮呈环状排列成草环。 土层冻结，其中水分向冻结锋面迁移，产生重分布并变成冰，使原土层体积增大，或使地面抬升的过程，称冻胀作用。冻胀是造成各类建筑物冻害的主要原因。当地基土层冻结，体积膨胀，建筑物和外部荷载不能克服地基土层冻结的膨胀力时，基础便被抬起。由于各侧基础受力不同，建筑物就要产生裂缝、倾斜，严重者甚至倒塌。与冻胀过程有联系的冰缘地貌形态有冰椎、冰丘（冻胀丘）、冻胀拔石、泥炭丘、冻胀草丘等。冰丘（也称冻胀丘）：冬天季节融化层，由上而下和由下而上冻结，因过水断面缩小，冻结层上水处于承压状态；同时，冻结过程中水向冻结面迁移而产生聚冰层。随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力和冰层膨胀力大于上覆土层强度时，地表就发生隆起，便形成了冰丘。冻胀丘是我国多年冻土地区经常可以见到的一种冰缘地貌类型。它常出现于河漫滩、阶地后缘和山麓地带，以及地形转折地段，冻胀丘底部的直径由几米到几十米，高1～2米，有的可达3～5米。冻胀丘表面经常存在纵横交错的裂缝。开裂后往往有地下水溢出，这是地下水的压力得到释放，冻胀丘也就不再继续发展。冻胀丘按存在时间，可分为一年生和多年生。由冻结层上水补给水的，一般形成一年生冻胀丘；由深部冻结层下水补给的形成多年生冻胀丘。一年生冻胀丘，初冬开始隆起，待季节融化层回冻结束，冻胀丘发育成熟，隆起达到顶峰，春天以后逐渐消失，一年生冻胀丘在我国冻土区分布比较普遍，多年生冻胀丘也有出现。青藏公路62道班的冻胀丘，是多年生冻胀丘的典型代表，也是目前我国已知最大的冰丘。底部直径为40～50米，高达20米，似座小山。它高大罕见，在学术界享有盛名。泥炭丘：形成机制与冻胀丘相似，不同的是，泥炭丘在形成过程中，水分对聚冰层补给不那么充分，因此泥炭丘冰层较薄而且分散，同时个体也没有冻胀丘那样高大宏伟。泥炭丘常出现在地表植被茂密的山间谷地、低洼地和扇间洼地等湖沼地带。冰椎：在多年冻土地区，有时老远就可以看到银光闪闪的冰体，这就是冰椎。它的形状、大小变化很大，有的直径2～3米，有的呈现冰坡、冰幔延伸几十米乃至数百米，有时带有几个溢水口。冰椎在冰土地区分布非常普遍，它们常出现于河漫滩、阶地后缘、洪积扇前缘及山麓地带。原因是这些地段常有地下水出露。冬季融化层回冻，地下水压力增大，冲破上覆土层溢出地表，溢出口冰体逐渐增大升高，并呈锥形。溢水边流边冻，并沿原地下水流路延伸，这样就形成了冰椎。冰椎对各种建筑物危害很大。有时，由于路堑边坡截断地下水流，地下水从堑坡上流出，随流随冻，形成堑坡挂冰，甚至冰漫轨道，严重阻塞行车。有时，人们喜欢将房屋修在坡脚下。由于房屋基础切断地下水去路，冬天来临大地封冻，而房屋下因取暖而形成融化盘，致使斜坡地下水在此溢出，导致屋内地板冒水。人们说，这是“水上人家”。 由于天然或人为的因素改变了地表状况，引起季节融化深度加深，导致层状地下冰或高含冰冻土融化，而使地面下陷或改变地表形态的过程被称热融作用。热融可以形成热融滑塌、热融洼地、热融湖、热融沟等。热融地貌类型多出现在地下冰发育或含冰量较高的平缓坡地、山间谷地、高平原地带。热融滑塌：这种现象最早发现于青藏高原风火山。养路工人取土修路，使路边斜坡的地下冰层暴露，夏天暴露的冰层融化，使上覆草皮和土层失去支承而塌落下来。冰层融水稀释塌落物质呈流塑状态，在重力作用下缓缓下滑。地下冰层继续融化，上边土层再次塌落，并使新的冰层继续露出。如此往复，经过几个夏天的滑塌，就滑塌到坡顶。本世纪六十年代初，我国曾有人在风火山一带目睹过热融滑塌发育过程的片断。7～8月间的十来天，就有一块土层塌落下来，一个夏天塌落了6～7次。这一过程是由于冰层融化，上覆土层一块一块地塌落的，故取名热融滑塌。青藏公路其它地段、天山，以及大兴安岭冻土区也曾见过上述现象，但由于地下冰层厚度不大，其规模还不及风火山地区。热融滑塌垮落的土体呈流塑状态，顺坡向下蠕动，土流常常覆盖路面，阻塞行车，严重地段需采取工程措施进行拦截片。热融洼地、热融湖：由于天然或人为因素（铲除草皮、砍伐森林等）的影响，地下冰层融化，使地表沉陷成的负地形，被称为热融洼地；地下冰层融化，融水渗浸进入或地表水汇聚于洼地，便形成了热融湖。热融洼地和热融湖在我国多年冻土区有广泛分布，特别是青藏公路沿线的楚马尔河高平原上更为多见。有人认为，高平原上热融湖的形成，可能与几千年前全球气候转暖，造成冻土上限下降，地下冰层融化有关。 由高含冰量细粒土构成的缓坡，在融化季节冻土融化使土层呈流塑状态，并在重力作用下，沿冻土层面顺坡向下缓缓蠕动下滑，这种过程称为冻融蠕作用。沿坡徐徐蠕动下滑的融土层，依坡度、坡形可形成融冻蠕流阶地、泥石舌、泥流扇等。融冻蠕流阶地（融冻泥流阶地）：它常出现在地下冰发育的缓坡上，地面坡度一般为15～20度。顺直坡面对融冻泥流阶地形成最为有利。青藏高原风火山地区，这里地表以下是厚2～4米的亚粘土，含冰量大，并且层状地下冰发育，为泥流阶地和泥流舌形成提供了有利的条件。风火山垭口盆地发育有12级大型融冻泥流阶地，阶面宽5～12米，总长达150多米。如此多级的大型泥流阶地，在其它冻土区还未见过。泥流舌、泥流坡坎：形成过程和产生机制与融冻泥流阶地大致相同。不同的是泥流舌、泥流坡坎形成的坡度要更大一些，一般在25～30度。同时，泥流舌及泥流坡坎的发生，除本身在策略作用下徐徐蠕动以外，来自上方坡面的降水表流衡释融土层，也促使它向下流动。因此，泥流舌的发育过程比融冻蠕流阶地要快，具有一定的突发性，同时分布也比较广泛。不过，在大兴安岭冻土区，森林植被根系使融化层增强了正体性，对融冻蠕流起了相当的抑制作用。因此，这里泥流阶地和泥流舌比较少见。融冻褶皱（冰卷泥）：在融冻泥流阶地、泥流舌及泥流坡坎的形成过程中，当融化层向下滑动时，靠近冻土界面的融土受到冻土面的粘连，而滑动速度小；相反，融化层上部受阻力小向下滑动速度较大。这样，在下滑体速度出现了上快下慢现象，因此下滑融化层产生褶皱变形，故此取各融冻褶皱。融冻褶皱是融冻蠕流过程中，融化层滑动时结构变形的结果，因此地表面一般不易发现。只有在融冻泥流阶地、泥流舌及泥流坡坎的剖面上才能看到这种现象。 冬天，在我国北方，人们经常会看到地面出现一些宽度不等的裂缝，有时纵横交叉，这些裂缝就是由寒冻劈裂作用形成的。土层在负温条件下体积发生收缩，由于土层在不同深度处的温度不同，而体积变化也不同，因此便产生收缩应力。在这种应力作用下，土体便会开裂，这一开裂过程被称为寒冻劈裂，也有人称它为冻裂。寒冻劈裂所产生的裂缝宽度和延长深度和土层的温度梯度、水分状况和成岩程度等有着密切的关系。以寒冻劈裂为基础，再经反复冻结与融化，便可形成土脉、砂楔、冰楔（脉冰）及冰楔假型。它们的共同特征是在地面形成多边形裂缝，因此统称多边形构造。多边形构造的直径大小不等，小者4～5米，大者20～30米，还有更大的。土脉和砂楔延续深度一般不超过季节融化层；冰楔和冰楔假型可穿过季节融化层延深到多年冻土层内。在苏联西伯利亚北部，可以见到长达20～30米的脉体。土脉和砂楔：土脉和砂楔是在寒冻劈裂基础上，经反复冻融或者风的堆积作用而形成的，但二者形成的环境有较大的差别。土脉多在湿冷环境条件下形成。地表潮湿，季节融化层的含冰量较大；砂楔多产生在干冷环境条件下，风的作用比较强，季节融化后的含冰量很少。寒冻劈裂夏天若被水充填，冬天水冻结成冰，便形成了季节性冰楔。由于水变成冰后体积增大，因此使寒冻劈裂扩宽加深。春夏季裂缝内冰体融化，部分裂缝空腔被围岩充填，次年冬天，裂缝聚积水又冻结成冰楔，裂缝再次扩宽并往下延深。如此多年，便形成了土脉。如地表温度条件无大的波动，土脉延深到季节融化层底部停止了发展。到目前为止，在我国多年冻土地区正在发展的土脉还没有发现。不过，已经停止生长的土脉还是很多的。不仅在多年冻土地区有，而且在广大季节冻土地区也有分布。例如，近几年通过野外调查，在黄土高原的定边、神池，大同，以及东北的吉林、辽宁北部等地都曾发现过土脉和砂楔。砂楔的发育过程与土脉不同。由于它形成在干冷气候环境，风的作用强烈，裂缝内没有水而被砂子育填。冬天来了，裂缝在收缩应力的作用下，再次开裂，之后又被砂充填，如此反复，便形成了砂楔。青藏高原近几年发现许多砂楔，有的已停止发展；有的砂楔中间还存在着裂缝，说明它还在发育成长。据国外研究，不同的土质在寒冻劈裂时对温度条件要求各不相同。土质愈粗，含水愈少，则开裂所需的温度愈低。一般情况下，泥炭土、亚粘土及淤泥质亚砂土，开裂所需的年均地温为-1～-2℃；粉质亚砂土、粉砂及细砂，开裂所需的年均地温为-2～-4℃；中粗砂及砂砾，则要在-5～-8℃开裂。脉冰（冰楔）及冰楔假型：脉冰是土脉的进一步发展。当地表温度很低，寒冻劈裂贯入季节融化层以下时，夏天上部季节融化层融水浸入冻土上限以下裂劈，继后冻结成冰。次年夏天，季节融化层融化，并有融水浸入，经如此反复冻结与融化，脉冰逐渐增宽和向下发展。在地表温度比较稳定的情况下，脉冰侵入到一定深度时就不再往下发展，此时脉冰发育进入成熟阶段。有地表松散层逐年堆积的条件下，随土层加积，冻土上限逐渐抬升，脉冰随之向上增长。在这种情况下，就是地表温度较稳定时，脉冰长度仍要逐年增大。苏联西伯利亚西部20～30米长的脉块，大多是在地表土层加积条件下形成的。曾先后在大兴安岭伊图里河及西昆仑山发现脉块。它们的个体不大，脉冰上宽～米，延续深度到冻土上限以下米左右。这些脉冰大都停止生长，据冰体中亚粘土块测年，属于距今3000年寒冷期的产物。由于气温升高，或是地表水淹没等原因，造成冻土退化，脉冰消融，脉冰空腔被塌落的围岩和上部土脉充填，这样便形成了冰楔假）。从外形上看，冰楔假型与土脉、砂楔很相似，但仔细观察，二者则有不同。冰楔假型个体大，而且延续到冻土上限以下；土脉、砂楔个体小，延深一般不超过季节融化层。冰楔假型在季节融化层呈锅底状断面，在冻土上限以下呈楔状断面；土脉及砂楔多呈单一的楔状断面。冰楔假型往往存在明显的塌落构造和围岩滑向楔内的痕迹；土脉围岩有时也能看到滑向楔内的痕迹，但不像冰楔假型那么明显，同时弯曲度也不大。由于脉冰延深到冻土上限以下。因此，脉冰形成的温度要比土脉及砂楔更低。对于细粒土（泥炭土、亚粘土、亚砂土）来说，其中形成冰楔所需的年均地温为-4～-5℃；粗粒土（中粗砂及砂砾石）中形成冰楔所需的年均地温，则为-6～-10℃。 俗话说：“冰冻三尺，非一日之寒。”北方地区，冬季温度常在0℃以下，潮湿的土壤呈冻结状态，这种现象在气象学上称为冻土。温度愈低且持续时间愈久，冻土层便愈厚。根据埋人地面气象观测场中的冻土器内水柱冻结的部位和长度，可探测冻结层次的上限和下限深度。进入北极圈，冻土厚度可达200～600米，有的地方甚至达到了1000米。在北冰洋沿岸，冻土层厚达400～900米，这里是世界上冻土厚度最后的地方，最厚的地方达1400米。在世界各地，冻土带占据苏联领土的一半，加拿大和阿拉斯加的大部分地区，地球陆地面积1/4。我国冻土带主要分布在北纬30度以北的广大地区，此线以南几乎不见冻土。西部川陕地区由于山脉地形屏障，北纬33度以南未出现过冻土现象。