山区基础设施和高山冻土
在山地环境中典型的基础设施是上面列出的。一些结构可能不得不被绑回去锚达到永久冻土。或进一步危害的基础设施,定居点水库是诱发的斜坡位于可能触发的冻土群众运动在降雨入渗或雪或冰的融化。
由于异质性的山的环境,降低冻土边界变化明显在短距离内,结构经常是位于区域分为零星的冻土。这些区域的永冻层交换和冻土地带,免费的。这些变化在基础属性为结构创建特别脆弱的情况下如果一些基金会位于永冻层的一部分,而另一个没有。
浅或深基础在冻土环境中是可能的。设计最合适的将取决于实际情况和设计寿命预测的变化。除了岩土性质、地热属性和任何热扰动引起的结构建造期间必须考虑设计。当冰出现在地面上,温度和/或压力变化影响地面作为时间的函数,因此,基础条件不保持不变结构的生命周期。
冻土的定义和其他相关条款
根据冻土和相关地面冰术语的词汇表(van Everdingen 1998修改后的2005年5月),永冻层的定义是:
“地面(包括土壤或岩石和冰和有机材料)仍在0°C或以下连续至少两年。”
图1显示了额外的定义用于冻土科学和工程。这些定义都是纯粹的热,不显示是否存在冰。地温梯度的变化与深度进一步提供信息在过去的温度与深度和可能的违规行为,如存在融区。
术语表定义的活性层(van Everdingen, 2005年1998年修订)
活性层
零年振幅(ZAA)
活性层
零年振幅(ZAA)
凝固点降低
图1所示。冻土的定义后,范Everdingen穆勒(1998修订2005)和(1947)。
凝固点降低传统定义的活性层(穆勒,1947)
活性层
永冻层表
永冻层厚度
冻土基地
图1所示。冻土的定义后,范Everdingen穆勒(1998修订2005)和(1947)。
冻土另一方面被定义为:
“土壤或岩石中孔隙水的部分或全部变成了冰。”
第二个定义包含更多的信息关于一个特定条件的土壤,但与冻土的定义,冻土只是一个快照。冻土在温带地区为地面冻结在寒冷的月份或人工诱导的应用程序(例如哈里斯,1995;皮门特尔et al ., 2007)。
在设计和评估冻土条件,因此基本评估空间地面条件及相关特征,记住,地面是用作基础材料和其属性需要以岩土和地热的分析。
活性层
活跃层需要特别注意,因为机械和热过程在这个薄的表层会控制基础设施的设计。地面运动或季节性变化的强度需要很好地理解thermo-hydro-mechanical响应这一层。根据冻土术语表(2005年van Everdingen, 1998年修订),活跃层被定义为(图1):
”的地面层受到每年融化和冻结底部冻土地区。”
阿诺et al。(2005),例如,研究活性层的稳定性岩石冰川在瑞士。粗的连锁效应,拉长和角粒子被发现导致显著膨胀在地面附近的低压力有关,因此得到了极高的强度参数。然而,在一个可能的滑动巨大的冰块层的冻土上限可能会担心因为界面摩擦减少两倍。分析现场数据对有源层内的水热过程发展中证实,这种情况很可能发生(球场骚乱和菲利普斯,2005)。在雪融化,地面温度迅速增加(0.6°C /天),这部分是由于对流热通量与冻土融化水渗流表通过土壤基质的孔隙。渗漏可能诱发下坡融雪期间活跃层内的位移。
哈里斯et al。(2008)和Kern-Luetschg et al。(2008)演示的效果冻结活性层的泥流。进步土壤冻结冻土上限从表面向下和向上形成一个封闭的液压系统在中央区域的活性层。水迁移对各自的冷冻方面降低水分含量在中央区域,有效应力和孔隙水吸力增加,因此解冻的剪切强度。
问题/风险在高山冻土对气候变化的不确定性raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候变化是创建设计的主要挑战新的和现有的基础设施的评估在高山冻土。相关的挑战主要是长期气候变化的不确定性与预测相关场景。raybet雷竞技最新一方面,设计必须是经济,但另一方面需要做一些假设对地面环境的改变。raybet雷竞技最新气候变化不仅包括空气温度的变化,而且降水的变化,例如雨雪天,植被,如蒸散、风能(速度和方向)和太阳能辐射,即辐射能。这些变化反过来影响地表能量平衡,因此传热的地面,因此冻土条件。当将长期气候变化的影响,它是至关重要的,不仅空气温度的变化raybet雷竞技最新被认为是,但还其他气候参数,将影响地表能量平衡。
有几个危险山区基础设施相关的冻土,特别是气候条件变化(图2)。下面列出的一系列典型的危害是当一个辅助的备忘录。raybet雷竞技最新然而,它并不详尽,可能需要添加单个项目。
长期的变化冰的温度和解冻o重大变化在土壤属性o解冻整合/定居点o强度减少o土变形特性的变化,蠕变率o可能失败的变化机制,例如块从解冻的关节变得不稳定
降水变化阿雪载荷变化改变雪堆o径流的变化,阿水压力影响地面气温的持续时间和时机的变化冬季积雪一般地面变暖o活性层厚度和组成变化o持续时间和时机的变化活动层的强度和持续时间的变化冻胀阿o土壤强度的变化特性对霜风化作用的影响
边坡稳定性相关的问题影响不稳定斜坡上,减少边坡稳定o阿坡取向影响的效果侵蚀过程o可能受影响的地区,群众运动的土壤体积变化运动速度o影响摆区
重要的是要注意,以上所述的影响会发生,但相互影响的各种组合可能形成一个特定的结构最重要的条件。
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- 图2。气候变化之间的相互作用因素、地质灾害和山区raybet雷竞技最新基础设施。
继续阅读:岩土高山冻土的性质
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