凍土地基
凍土地基土溫低於 0°C土中水部分或大部分凍結成凍的土稱凍土。凍土有季節性凍土和多年凍土兩種。①季節性凍土。在一定厚度的地表土層中冬季凍結夏季融化，是凍融交替的土。中國東北、華北和西北地區的季節性凍土，深度均在50厘米以上，黑龍江北部及青海地區的凍深較大,最深可達3米。②多年凍土。全年保持凍結而不融化，並且延續時間在3年或3年以上的土。多年凍土的表層往往覆蓋著季節性凍土層（或稱融凍層），但其融化深度止於多年凍土層的層頂。多年凍土在中國有兩個主要分布區：一個在緯度較高的內蒙古和黑龍江的大、小興安嶺一帶；一個在地勢較高的青藏高原和甘肅新疆高山區。
凍土的工程特性
凍土（包括融土）除了礦物顆粒、水和氣體之外，又增加了冰。凍的存在直接與土的溫度有關。因此，凍土的熱物理性質是研究凍土的一個重要內容，如地基的凍結和融化深度的確定、建築物地基融化範圍的計算、人工凍結法的施工設計，以及保溫填土（或填料）層的效果分析等方面都與凍土的熱物理性質有關。土的熱物理性質指標最常用的有：熱導率（導熱係數）λ，體積熱容量C和導溫係數α，其相互關係為α＝λ/C。由於凍的存在,使凍土地基的瞬時承載力表現得特別大；而在長期荷載作用下，凍的塑性性質，凍土的流變性又表現得較為突出。因此，以凍土作為地基時，應重點考慮其長期承載力；而在開挖凍土時，則應考慮其瞬時強度。土層在天然情況下凍結時，土中水分向凍結線方向轉移，以及冰在凍結時體積增大，造成土的凍脹；而凍土融化時，土顆粒間粘聚力完全喪失，以及融化後的含水量遠大於凍結之前，又形成突然性融陷（或稱融化下沉）。季節性凍土地基設計
季節性凍土作為建築物地基時，由於土層的凍結和融化往往使地基產生凍脹和融陷現象,容易對輕型建築物造成破壞,如牆身開裂、圍牆傾倒、門前台階脹起和散水斷裂等。因此，以季節性凍土作地基進行建築物設計時，除應滿足一般地基的要求外，還要著重考慮地基凍脹和融陷對建築物的影響。季節性凍土地基，以土的凍脹率Kb為評價的基本指標，即Kb＝ΔV/V(V為凍前土的體積，ΔV為凍後與凍前土體積之差)。在平面凍結條件下單層土的平均凍脹率，可以用野外觀測的最大凍脹值Δh與當時當地的凍脹深度z0之比得出，即Kb＝Δh/z0。根據凍脹率的大小,地基劃分為不凍脹地基(Kb＜1％)、弱凍脹地基(1％＜Kb＜3.5％)、凍脹地基(3.5％＜Kd＜6％)和強凍脹地基(Kd＞6％)。在季節性凍土地區設計地基時，應針對不同的凍脹性質採取以下防凍措施:①建築場地應儘量選擇地勢高、地下水位低和地表排水良好的地段；②嚴格做好建築物附近的防水和排水，避免地表水滲入地基；③建築物的平面型式應在保證使用的前提下力求簡單，儘量避免凹凸多角的平面造型。為了增加建築物對不均勻變形的抵抗能力，可採用控制建築物的長高比和增設圈樑等措施；④採用合理的基礎形式和恰當的基礎埋深，對一般地基可將基礎埋深超過有效凍脹區。對於凍結深度大而凍脹性又強的地基，可用砂墊層換填或用樁基穿過，並在基礎周圍換填非凍脹性土，以消除圍土的凍脹影響。多年凍土地基設計
評價多年凍土融陷性的指標是融陷係數A0＝(h-h′)/h(h為融化前凍土試樣的高度，h′為融化後的試樣高度)。當A0＜0.02為弱融陷的,0.02＜A0＜0.06時為融陷的,A0＞0.06時為強融陷的。在沒有條件進行上述試驗時，亦可根據不同土質按凍土的乾容重уb進行估計,當1.5噸/米h＜уb≤1.7噸/米h時為弱融陷凍土；1.3噸/米h＜уb≤1.5噸/米h時為融陷凍土;уb＜1.3噸/米h時為強融陷凍土。此外,山坡泉水、地表水流以及地下承壓水上涌的地段常出現冰錐和冰丘，融化時會產生熱融塌陷、土流等不良現象，在選擇建築場地時應儘量避開這些地段。在以多年凍土作地基進行建築物設計時，應根據勘察資料，綜合建築物的結構和有關設備情況（包括建築結構對融陷的敏感程度以及建築物和所屬設備在使用時對多年凍土溫度的影響等），採取兩種不同的設計原則：①保持凍結設計法。在設計上儘量減少建築物或設備將熱量傳入地基的可能，使多年凍土的凍結情況保持不變,例如,在建築上採用架空的通風地板，或採用地下冷凍裝置等。這種設計法一般適用於凍土厚度大和土溫穩定的多年凍土地基。②容許融化設計法。適用於上部結構的剛度較好對不均勻沉降不敏感的建築物；大量散熱的建築物(如高溫車間、浴室等)；不允許採用通風的地下室或其他保持地基土凍結的建築物等。這種設計法一般用於退化的、厚度和融陷性不大的土層。設計時要預估地基融陷量，並把它控制在建築物地基容許變形值以內；當超出控制時，可採取人工預先融化法或換填非融陷土進行地基處理。
凍土地基的防治
要儘可能避開冰丘、冰錐發育地段,選擇地下水位深、岩石堅硬及粗粒土發育的地段。此外應根據凍土地基的工程地質性質及上部建築物的特點,確定基礎的深度和類型。通常地基處於融化狀態時,最好將基礎設定在完整的基岩或較乾燥的密實粗粒土層上；在多年凍土層中,一般以樁基為宜。
參考書目
天津大學等編：《地基與基礎》，中國建築工業出版社，北京，1978。
