凍結(jié)及未凍結(jié)土的幾種類型-礦物土層研究顯微鏡

  通常通過鉆探和坑探等方法對(duì)擬建工程場(chǎng)地中的土層條件進(jìn)行
勘察。鉆孔記錄中一般應(yīng)包括有每種土的名稱、土層分界線高程
等。通常將砂和礫的密實(shí)程度定性描述為松散、中密、密實(shí)三個(gè)等
級(jí)，而將黏性土的狀態(tài)描述為堅(jiān)硬、硬、中等、軟四個(gè)等級(jí)。所有
情況的描述，將用于對(duì)凍土材料的鑒別和分類．同時(shí)需要對(duì)其含水
量、含冰量、凍結(jié)敏感性等進(jìn)行描述。定量信息通常是通過輕微擾
動(dòng)土樣的室內(nèi)試驗(yàn)或者適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段(第10章內(nèi)容)來得到的
。因?yàn)闇囟葘?duì)于凍土的屬性和工程特性影響較大，所以在所有的現(xiàn)
場(chǎng)試驗(yàn)中溫度的測(cè)量是首先應(yīng)進(jìn)行的內(nèi)容。工程師通常將凍結(jié)及未
凍結(jié)土描述為以下幾種類型：
  沼澤土(Bog soils)  通常與復(fù)雜地形區(qū)內(nèi)的凍土帶有關(guān)。一
般情況下形成于沼澤地，寬的階梯平臺(tái)，丘陵地形中的平坦區(qū)域。
沼澤土通常由莎草一泥炭蘚等植物形成，通常其厚度在0．50～1．
2m范圍，有時(shí)甚至可能達(dá)到9m。這種土通常呈現(xiàn)出弱到強(qiáng)的酸性。
  地下冰(Ground ice)  存在于孔隙、洞穴、空隙或者其他土中
空缺部位，包括塊體冰。它可能是季節(jié)性或者永久性凍結(jié)條件下產(chǎn)
生的，并且依靠材料的類型、水分的作用以及凍結(jié)速率等條件，不
同區(qū)域的變化較大。塊體冰定義為大體積的冰(厚度為10～lOOcm)
，包括冰楔、冰丘以及冰透鏡體等。
  冰楔(Ice wedge)  塊體結(jié)構(gòu)，一般呈楔形體，楔形體的頂點(diǎn)
朝下．垂直方向?yàn)楸∑瑺罨驅(qū)訝顦?gòu)成，通常呈現(xiàn)為白色的冰，頂部
寬度大約在0．1～3m．下部尖端至上部頂端的距離在1～10m。有些
冰楔向下甚至延伸至25m，其形狀可能與楔形體不相似。
  腐殖土(Muck)  呈深褐色到黑色，由有機(jī)質(zhì)腐爛的分解物與細(xì)
顆粒土的混合物組成。腐殖土與泥炭相比具有較大的黏性土含量。
通常將由一層有機(jī)質(zhì)覆蓋著的地形稱為泥巖沼澤(或泥炭地)。
  泥炭丘(Paisa)  呈圓形拉伸的土丘，其最大高度大約為10m，
由覆蓋在礦物土層上的泥炭土層構(gòu)成。具有一個(gè)永久凍結(jié)核，其范
圍從泥炭層向下延伸直到或者進(jìn)人下面的礦物土層。
  多年凍土(Permafrost)或永久凍土(perennially frozen grou
nd)  定義為在至少兩個(gè)連續(xù)冬季及其間的夏季期間。其溫度持續(xù)
低于0℃的土或者巖石。其中的水分組成形式為未凍結(jié)水和凍結(jié)水
，可能存在水分也可能不存在水分。其厚度變化從幾厘米到lOOm以
上。在永久凍結(jié)條件下材料包括所有土均滿足熱學(xué)條件。
  土楔(Soil wedge)  一般呈楔形體，錐體的方向向下，其結(jié)構(gòu)
(以及可能構(gòu)成)不同于周圍土。其形成過程可能是由于重復(fù)的凍融
裂隙以及其內(nèi)填充曾經(jīng)不存在的冰楔的土。
  融區(qū)(Talik)  位于多年凍土區(qū)內(nèi)的呈現(xiàn)未凍結(jié)的土層或土體
。當(dāng)完全被凍土包圍時(shí)稱其為“封閉的”．當(dāng)部分被凍土包圍時(shí)稱
其為“開放的”(參見圖1—8)。
  冰漬土(∞11)  塊石、礫石、砂、粉土、黏土等不成層的冰川
沉積物。它覆蓋在已凍結(jié)的巖石表面上。
  明顯分層的黏土(Varved clay)由深色粉質(zhì)黏土和灰色無機(jī)粉
土交替相間的黏土組成。層的厚度變化很少超過12mm，但是也可能
碰到更厚的層。土材料經(jīng)融化雪水的搬遷至淡水湖后形成的。粉土
和軟黏土層的不良屬性均在明顯分層的黏土中表現(xiàn)出來。

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