南方极端冰雪气候条件下冻土特征.pdfVIP

第 41卷 第 7期 人 民 长 江 Vo1．41．No．7 2010年 4月 Yangtze River Apr．， 2010 文章编号 ：1001—4179(2010)07—0058—04 南方极端冰雪气候条件下冻土特征 王 璐，孙 云 志，郭 麒 麟 ，马 贵 生，张 正 清 (长江岩土 工程 总公 司(武 汉)，湖北 武汉 430010) 摘要 ：2008年南方部分地 区极端冻雪气候条件 下形成 的冻土 ，已成为工程界广泛关注的问题 。通过对江西 、 湖南、湖北及广西省表土的调查与试验研究，对南方极端冰雪气候条件下冻土的特征进行 了初步研究，认为南 方冻土类型主要为短时冻土和瞬时冻土，对冻土的分布地 区、冻胀等级、危害性进行 了分析，为南方极端冰雪 气候条件 下冻土 引发地质灾害的防治提供科学依据 。 关 键 词 ：冻土特征 ；极端冰雪气候条件 ；工程特性 ；中国南方地 区 中图法分类号 ：P642．14 t 文献标 志码 ：A 冻土，一般是指温度 0~C或 0oC以下 、含有冰的各 灾害。引发我 国南方冰雪的直接原 因除拉尼娜事件 种岩土和土壤。它是一种复杂 的多相、多成分 的复合 外，还有欧亚 中高纬度和热带地 区出现的大气环流异 体。在结构上呈毛细多孔状，整体上表现出非均匀和 常，而大气环流的异常又与海温、太 阳辐射能量的变化 各向异性 。根据冻结状态及保持时间的长短 ，可分为 等有着密切的关系。可能造成地质灾害的南方极端冰 瞬时冻土 (数小时至数 日)、短时冻土 (数 日至月)、季 雪气候 的主要特征是指：低温持续天数不小于8d；过 节冻土(月至数月)和多年冻土 (数年 以上)。冻土不 程平均气温不大于 一0．5O℃(或平均最低气温不大于 论是其成分、组构、物理力学性质 ，都与非冻土有很大 一 2．2℃)；过程降水总量不小于 19mm；出现时间在 的差异，特别是冻土与环境之间的相互作用 ，也较非冻 12月至次年 2月的冬季，范围在南方大部分地 区。 土复杂，它对外界温度 、压力和水分条件变化较敏感。 冰雪过程造成地质灾害的决定因素除了气温 、降 我国南方地区(本文特指三峡库区及长江 以南地 水总量、持续时间外 ，还和降水性质及其时间变化以及 区)正常年份低于0~C气温持续时间一般较短，偶尔形 低温与雨雪变化的位相密切相关 ，因为它决定 了土壤 成瞬时冻土 ，冻胀量不大 ，不足以产生冻害，对工程影 冻融交替的特征。这样的过程极易引发地质灾害的发 响不大。但是 ，在 1964、1969、1977、1984、2008年发生 生。按照这种条件 ，1960—2009年我国南方共出现过 过持续低温与持续降水 ，即极端冰雪气候天气 ，形成冻 5次极端冰雪过程 ：即 1964年2月 16～25 日、1969年 土。特别是2008年 ，南方部分地区普降大雪 ，最低气 1月 28日至 2月 6日、1977年 1月 27 日至 2月 4日、 温降到 一10．8℃，低温天气持续 20d，短时冻土导致 1984年 1月 17～28日、2008年 1月 13日至 2月 2日 的危害引起国家和全社会 的高度重视 ，因此对其进行 (见表 1)。 深入研究是非常必要的。 1．2 南方冻土的类型 1 南方冻土的类型与判另Jl 我国南方地区冻土类型主要为两类，即短时冻土 和瞬时冻土。其特点为： 1．1 南方极端冰雪气候条件 (1)时间短 ，冻土的