凍土層，又稱凍原或苔原，在自然地理學指的是由於氣溫低、生長季節短，而無法長出樹木的環境；在地質學是指零攝氏度以下，並含有凍的各種岩石和土壤。一般可分為短時凍土（數小時、數日以至半月）、季節凍土（半月至數月，至夏季全部融化）以及多年凍土（凍結時間達數年至數萬年以上），凍土層處於水的結冰點以下超過兩年的狀況，稱為永久凍土（Permafrost）。地球上多年凍土、季節凍土和短時凍土區的面積約占陸地面積的50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的25%，俄羅斯和加拿大近一半的領土都是凍土層，阿拉斯加有85%的土地都是凍土層，赤道附近的吉力馬札羅峰頂也發現有多年凍土。
基本介紹
- 中文名：凍土層
- 又稱：苔原
- 類型：土壤
- 學科：自然地理學
凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質，含有豐富的地下冰，凍土中有一定數量的未凍水存在。不含凍的岩土稱為寒土。因此，凍土具有流變性，其長期強度遠低於瞬時強度特徵。正由於這些特徵，在凍土區修築工程構築物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉，凍脹是因為凝結的冰塊非常堅固，膨脹的冰塊將土頂上來，並形成大土包。中國的青藏鐵路全長1956公里，其中有長達550公里的地段需要通過凍土層，其中風火山隧道全部位於永久凍土層內，另外還有長達111公里的 “片石層通風路基”。工程師需要透過多種方法如：石氣冷、碎石護坡、以橋代路、熱棒降溫等方式使凍土層的溫度穩定，以避免因為凍土層的轉變而使鐵路的路基不平，防止意外的發生。中國專家指出，青藏鐵路的凍土區使用了“熱棒”技術，所謂的熱棒是一根根中空密閉的鋼管，直徑約15厘米，高約2米，裡面注入氨水（應為：液氨），並將熱棒的一部份埋入地下，由於上下的溫差會讓氨水（應為：液氨）變成氣體上升，帶走熱量，可用以降低凍土的溫度，到了夏季，熱棒則停止工作。2005年10月12日青藏鐵路全線貫通，凍土層行車時速為100公里。
