冻土地区铁路路基设计.docx
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冻土地区铁路路基设计
冻土地区铁路路基设计手册（新修订）
第一节季节性冻土
一、季节性冻土的定义
表层冬季冻结，夏季全部融化的土（岩）称为季节性冻土。
二、季节性冻土的分类（级）
季节性冻土应根据土的类别、冻前天然含水率，冻结期间地下水位距冻结面的最小距离和平均冻胀率分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五类，详见表18—1。
表18—1季节性冻土的冻胀分级
土的类别
冻前天然含水率ω（％）
冻结期间地下水位距冻结面的最小距离hw（m）
平均冻胀率
η（％）
冻胀等级
及类别
粉黏粒质量不大于15％的粗颗粒土（包括碎石类土、砾、粗、中砂，以下同），粉黏粒质量不大于10％的细砂
不考虑
不考虑
η≤1
Ⅰ级
不冻胀
粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏粒质量大于10％的细砂
ω≤12
＞1.0
粉砂
12＜ω≤14
＞1.0
粉土
ω≤19
＞1.5
黏性土
ω≤ωp+2
＞2.0
粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏粒质量大于10％的细砂
ω≤12
≤1.0
1＜η≤3.5
Ⅱ级
弱冻胀
12＜ω≤19
＞1.0
粉砂
ω≤14
≤1.0
14＜ω≤19
＞1.0
粉土
ω≤19
≤1.5
19＜ω≤22
＞1.5
黏性土
ω≤ωp+2
≤2.0
ωp+2＜ω≤ωp+5
＞2.0
粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏粒质量大于10％的细纱
12＜ω≤18
≤1.0
3.5＜η≤6
Ⅲ级
冻胀
ω＞18
＞0.5
粉砂
14＜ω≤19
≤1.0
19＜ω≤23
＞1.0
粉土
19＜ω≤22
≤1.5
22＜ω≤26
＞1.5
黏性土
ωP+2＜ω≤ωP+5
≤2.0
ωP+5＜ω≤ωP+9
＞2.0
粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏粒质量大于10％的细纱
ω＞18
≤0.5
6＜η≤12
Ⅳ级
强冻胀
粉砂
19＜ω≤23
≤1.0
粉土
22＜ω≤26
≤1.5
26＜ω≤30
＞1.5
黏性土
ωP+5＜ω≤ωP+9
≤2.0
ωP+9＜ω≤ωP+15
＞2.0
粉砂
ω＞23
不考虑
η＞12
Ⅴ级
特强冻胀
粉土
26＜ω≤30
≤1.5
ω＞30
不考虑
黏性土
ωP+9＜ω≤ωP+15
≤2.0
ω≥ωp+15
不考虑
注：
1平均冻胀率为地表冻胀量与设计冻深之比；
2盐渍化冻土不在表列；
3塑性指数大于22，冻胀性降低一级；
4碎石类土当充填物大于全部质量的40％时，其冻胀性按填充物土的类别判定；
5ωP——塑限含水率。
三、季节性冻土的工程性质
季节性冻土在暖季时，其工程性质与未冻土没有区别，即使在冻结期间，不冻胀土或弱冻胀土对工程的危害也甚微，仍可按未冻土对待，只是冻胀性土（包括冻胀、强冻胀及特强冻胀土）在冻结和融化状态时的工程性质才产生较大的差异，以下所述均指冻胀性土而言。
冻胀性土在冬季地温降至0℃及以下时，土体冻结，体积和强度增大；暖季地温升高，产生融化。
由于日夜温差较大，还会产生白天融化、夜间冻结的冻融循环，致使土体结构破坏，强度降低，在列车动应力作用下，基床翻浆冒泥，路基下沉，而边坡部位在反复冻融作用下，导致边坡失稳，给运营带来极大的危害。
（一）冻胀
冻胀，指冻结过程中，土体中水分（包括土体孔隙原有水分及外界水分向冻结锋面迁移来的水分）冻结成冰，且以冰晶、冰层、冰透镜等冰侵入体的形式存在于土体的孔隙、土层中，引起土颗粒间的相对位移，使土体体积产生不同程度的扩张变形现象。
亦即当含水率达到某一程度后，土中孔隙不能满足冰晶自由生长时，冻结才能造成土体膨胀，这时的含水率称为起始冻胀含水率。
土体冻胀必须具备的条件：
（1）具有冻胀敏感性的土。
（2）初始水分和外界水分的补给（包括地下水、大气降水、人为活动引起的水源）。
（3）适宜的冻结条件和时间。
这三个条件缺一不可，缺少其中一个条件就会使土体的冻胀性受到抑制或削弱。
1.影响土冻胀的主要因素
影响土冻胀的因素很多，按照我国多年研究与实践，其主要因素归纳为土、水、温度与外界荷载等方面。
（1）土质的影响
①颗粒粒径：
随着颗粒变细，其比表面积增大，与水的相互作用和土冻结过程中水的迁移能力增强，土壤渗透性减小，至粉粒为主要组成时，冻胀性最强，而到黏粒为主要组成时，由于颗粒表面能的增加的同时，不参与水分迁移和土壤冻结过程的强结合水量也随之增大。
渗透性降低，故水分迁移骤集量反而减小，使得冻胀性减弱。
在水分、温度及冻结条件大致相似的情况下，各类土体冻胀性按下列顺序减弱：
粉土>粉质黏土>黏土>砾石土（小于0.075mm颗粒含量超过15%）>粗砂>砂砾石。
②矿物成分的影响；黏性土的矿物成分是决定土性质的首要因素。
黏粒组中的黏土矿物最常见的有蒙脱石、水云母、高岭石，黏土颗粒的矿物性质以及其离子交换能力，就决定着它们同水相互作用的大小，蒙脱石具有较高的离子交换能力和较强的吸水能力，能牢固地结合大量的水分，使毛细管的导水能力变得极弱，所以冻结时水分迁移困难，而使冻胀性弱，高岭石中结合水含量不多，其活动表面积较小，与离子交换能力很弱，亲水性较小，具有较大的可移动水膜，因而冻胀性较大，水云母居两者之间，因此黏性土矿物按其对冻胀的影响排序应依次为：
高岭石>水云母>蒙脱石。
对于粗粒土如砾类土、碎石土，不存在矿物成分对冻胀的影响，但粗粒土中细粒含量和成份对冻胀性起决定性作用。
③土中盐分的影响：
土体中或多或少存在各种盐分，一般情况下，当土中盐分超过0.5%时，土体的物理力学性质就因而出现变化，超过3%时，土体的物理力学性质就取决于土中盐份分的种类和含量，土颗粒成分的作用就成为次要的。
寒冷地区，土中的盐分直接影响着土的渗透性、冻结温度、冻土中未冻水含量，从而影响土冻结过程的水迁移、改变冻土中的冰—水的界面性状、冻土的膨胀性与强度性质。
试验表明：
不论哪种土，其冻胀系数是随土中盐溶液浓度增加而减小。
在地基土中加入可溶盐分，改变土体内部交换性阳离子的组成状况，可显著地减轻地基土的冻胀性。
交换性阳离子控制冻胀性的效果，可按下列次序排列：
Na+、K+>Ca2+，Mg2+>Fe3+，Al3+
④土体密度的影响：
土体密度对冻胀性的影响，国内外大量试验表明：
三相或二相介质的土体密度对其冻胀性的影响是不同的，一般情况下，三相土体密度增加，只是缩小孔隙，并不改变含水率，但却改变土的饱水程度。
在同一土质，水分条件下，土体的密度较小时，土体密度增大，土中饱和度也增大，冻胀性则随之增强，到某一标准密度时达到最大值，超过这一值后，即在两相体系条件下，导致含水率和水分迁移量下降，冻胀率又随密度的增加而减小，甚至不发生冻胀。
（2）气温的影响
气温对土体冻胀的影响主要反映在土体温度的冷却程度和冷却速度。
在一定条件下，土体冻胀起始于某个温度，又终止于某个特定温度，在封闭系统（即无补给水）土体冻胀起始温度及冻胀停止温度，主要取决于土体颗粒成分、矿物成分、含水率及水溶浓度等，土体的冻胀停止温度比土体冻胀起始温度要低。
在开放系统（即有补给水），冬季期间地表温度的变化使土体冻结过程中出现温度梯度，产生水分迁移，只有冻结前缘的温度不断降低，才能诱导水分不断向冻结锋面迁移，冻结速度快慢反映冻结锋面上的冰析量多少。
试验表明，在相同含水率下，冻结速度缓慢的土层冻胀系数大于冻结速度快的冻胀系数，这主要是水分充分迁移的结果。
（3）水分的影响
在一定的土质条件下，冻结前的土中水分及冻结过程中的水分迁移量是土体冻胀性强弱的基本要素之一。
试验与实践证明：
并非所有含水的土体都会产生冻胀，只有当土体含水率超过起始冻胀含水率时，才能产生冻胀。
图18—1是哈南编组站冻害处理的冻胀率试验结果。
由图18—1（a）可以看出当无水补给的冻胀率7.0小时后基本稳定，仅5.3mm。
而图18—1（b）有水补给时冻胀率随时间不断增加，至50小时，其冻胀率已达44mm，并仍有继续增长的趋势。
t（h）t（h）
（α）粉质黏土不补水（封闭）试验（b）粉质黏土补水（开放）试验
图18—1冻胀率随时间变化曲线
（4）外荷载的影响
室内和野外试验的观测资料证明，附加荷载对土体冻胀有明显的抑制作用，附加荷载对土体冻胀的影响：
一是降低土体孔隙水结晶的冰点，二是减小水分向冻结锋面的迁移量。
施加附加荷载增大了土颗粒间的接触应力，这些压力施加于冻土中的未冻水，影响着土中水分的相互转变，降低了土体的冻结点，使冻土中存在着较多的未冻水量。
荷载较小时，土在起始冻胀温度下就可发生冻胀，荷载较大时，只有比原起始冻胀温度更低时才出现冻胀。
大庆地区的试验证明，强夯可以有效抑制土体冻胀。
2．冻胀率
土体冻胀变形的基本特征值是冻胀率，土的冻胀率与气温、冻前含水率、土的性质及有无地下水的影响有关，一般应进行实测。
目前关于冻胀率的计算，国内外尚无法进行准确的计算。
计算方法有理论分析法与经验公式法，关于理论分析法，主要以水分迁移的动力学原理为基础，以迁移水量计算土的冻胀率，但由于在引起水分迁移的动力学原理和迁移水分在土中运动规律见解不一，因此还没有统一的计算公式。
关于经验公式则主要将某处数年实测资料进行统计分析所得冻胀率的计算式。
当无实测资料，可按《冻土地区地基基础设计规范》（JGJ118-98）中的经验公式计算：
当无地下水补给的条件下：
（18—1）
式中——冻胀率（%）；
——土的干密度，取1.5g/cm3；
——水的密度，取1.0g/cm3；
w、wp——分别为含水率和塑限含水率（%）。
当有地下水补给时，冻胀性提高一级，如地下水位离冻结锋面较近，处在毛细水强烈补给范围之内时，冻胀性提高两级。
3．平均冻胀率η
（18—2）
式中
——地表冻胀率（mm）；
——冻层厚度（mm）；
——设计冻深（mm）。
冻层厚度的自然地面是随冻张量的加大而逐渐上抬的，设计基础埋深时所需的冻深值自冻前原地面算起的，它等于冻层厚度减去冻张量。
（二）冻胀力
对于冻胀性土，在冻结时，产生冻胀的同时，伴随着产生冻胀力，土的冻胀性越强其冻胀率越大，冻胀力越强。
土的冻胀力是土在冻胀过程中所表现出的一种力学性质，它与土的其它物理力学性质一样，是由试验来获得的，它受土质及其有关物理性质，土中水分及其分布情况，土中温度及其温度梯度等主要因素的影响。
根据土体冻胀与建筑物基础间的相互作用关系，将冻胀力分为：
法向冻胀力、切向冻胀力与水平冻胀力。
法向冻胀力：
垂直于冻结锋面，垂直作用于基础底面，且将基础托起来的冻胀力。
切向冻胀力：
垂直于冻结锋面，平行于基础侧表面，通过冻结土与基础间的冻结强度，使基础随着地基土的冻胀变形向上位移而拔起的力。
水平冻胀力：
垂直作用于基础侧表面，使其受到水平方向的压力或推力而产生水平位移的冻胀力。
1．法向冻胀力
法向冻胀力一般都很大，非一般建筑物自重所能克服的，因此在季节冻土中的路基支挡建筑物的基础不宜置于冻胀性土层上，一般都埋置在最大冻结深度以下不小于0.25m，以免受法向冻胀力的影响，或采取消除法向冻胀力措施，如用非冻胀性的粗颗粒土换填做垫层，将垫层底面置于设计冻深以下。
2．切向冻胀力
切向冻胀力的产生必须满足下列条件：
a.基础和地基间存在冻结力的作用。
b.地基土在冻结过程中产生冻胀，如果冻结力不存在，即使地基土出现强烈冻胀，作用于基础的切向冻胀力也是很小的。
如果地基土无冻胀，即使冻结强度很大同样也不会产生切向冻胀力。
切向冻胀力与土质、含水率及基础材料性质和基础粗糙程度有关，对于路基支挡建筑物一般不予考虑，在必要时可按表18—2查取。
表18—2冻胀性土基础切向冻胀力的设计值τd（kPa）
冻胀土类别
基础类别
弱冻胀土
冻胀土
强冻胀土
特强冻胀土
桩、墩基础（平均单位值）
30＜τd≤60
60＜τd≤80
80＜τd≤120
120＜τd≤150
条形基础（平均单位值）
15＜τd≤30
30＜τd≤40
40＜τd≤60
60＜τd≤70
注：
表列数值以正常施工的混凝土预制桩为准，其表面粗糙程度系数ψτ取1.0，当基础表面粗糙
时，其表面粗糙程度系数ψτ取1.1~1.3
3．水平冻胀力
对于路基支挡建筑物一般可不考虑水平冻胀力，必要时可按以下方法确定。
作用于墙背水平冻胀力的大小和分布目前还无法通过室内试验和计算确定，一般都是根据现场试验确定，如无条件时，其分布图式可按图18—2确定，图中水平冻胀力的最大值可按表18—3选用。
根据实测资料：
水平冻胀力和土压力的作用是不同步的，在水平冻胀力作用时，可认为土压力等于零，在土压力作用时，水平冻胀力等于零，水平冻胀力较之库仑土压力要大几倍甚至十几倍。
因此，挡土墙的设计荷载组合，在冬季和夏季应分别进行计算，荷载组合时，水平冻胀力和土压力不应同时组合。
为了减小水平冻胀力，墙背做隔热层，并应将墙背冻胀土体用粗颗粒换填，隔热层厚度和换填厚度可通过热工计算确定。
（a）（b）（c）
图18－2水平冻胀力沿墙背分布图
注：
Za－最大冻深（m）;H－挡土墙高度（m）
表18—3水平冻胀力设计值H0
冻胀等级
不冻胀
弱冻胀
冻胀
强冻胀
特强冻胀
冻胀率η（％）
η≤1
1＜η≤3.5
3.5＜η≤6
6＜η≤12
η＞12
水平冻胀力（kPa）
H0＜15
15≤H0＜70
70≤H0＜120
120＜H0＜200
H0＞200
对于粗颗粒墙背填土，不论墙高为何值，均可假定水平冻胀力为三角形分布，如图18—2（α）；对于黏性土、粉土，当墙高小于或等于3倍最大冻深Za时采用图18—2（b）；当墙高大于3倍Za时采用图18—2（c）。
无论采用何式，基础埋置深度部分的水平冻胀力均不予考虑。
四、最大冻结深度和有害冻结深度
最大冻结深度为非冻胀黏性土、地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中，不少于10年实测的最大冻结深度。
最大冻深一般取自气象资料。
在实际工程中，因土质水分状况、地形、周围环境等诸多因素的影响，冻结深度变化很大，往往与从气象资料得来的最大冻深不符，应根据具体情况予以适当调整。
这里仅将影响最大的土质因素的调整系数列于表18—4，供设计时参考。
表18—4土质对冻深影响系数Φ
土质
φ
土质
φ
黏性土
1.00
中、粗、砾砂
1.30
细砂、粉砂、粉土
1.20
碎（卵）石土
1.40
考虑到铁路轨面允许一定的变形（±4mm），当轨面不均匀冻起高度大于4mm时，对列车运行才造成危害，此时的冻结深度为有害冻结深度，有害冻结深度为最大冻深的60～95％。
五、设计原则与防治措施
季节性冻土地区的路基设计原则是：
稳定边坡，防止基床冻胀和路基下沉，将冻胀率控制在容许的范围之内，避免基床翻浆冒泥，保证行车安全。
为此应根据具体情况采用下列防治措施。
（一）路堤最小高度
不产生冻害的基本条件之一是路堤应具有必要的最小高度。
当基底为不冻胀或弱冻胀土时，路堤最小高度与一般地区相同，当基底为冻胀土时，路堤最小高度应满足式（18—3）的要求。
Hmim=Hc+△h+hf±hω（18—3）
式中Hmim——路堤最小高度（m）；
Hc——毛细水强烈上升高度（m）；
△h——安全高度，一般取0.5m；
hf——有害冻胀深度（m）；
hω——冻结期地下水埋藏或地面积水深度（m），计算地下水埋藏深度时取负号。
（冻结期一般按日平均气温稳定通过00C前或后5天内。
）
图18—3路堤最小高度示意图
当不能满足上述要求时应采取降低地下水位，排除地表积水或换填渗水土等措施。
当有困难时，若为地下水，可在基底铺设毛细水隔断层，若为地表积水，可在积水位加0.5m以下填渗水料。
（二）基床
基床防冻胀措施有以下几种:
1.保温
当基床冻胀主要产生于表层时，可根据具体情况选用炉碴保温或设置聚苯乙烯泡沫塑料板或聚氨脂板等隔温板（图18—4）。
图18—4聚苯乙烯泡沫塑料板保温设计图
2.换填
低填浅挖的路基基底，若为含水率较大的冻胀性土，应将有害冻胀深度范围内冻胀性土挖除换填渗水土（细砂除外）。
3．防水
基床表层下设置二布一膜防水层，防止雨水渗入路基。
若有地下水影响时，以降、引、排地下水为宜。
（三）路堑边坡坡率
季节性冻土的厚度在冻结期是随地表的起伏而变化，开挖路堑后，在路堑轮廓线以下会形成新的季节性冻土，原来未冻土变为季节性冻土，因此在设计路堑时必须判明路堑轮廓线以下土的类别，冻胀性分级，地下水情况等，据以设计路堑边坡。
当路堑轮廓线以下为不冻胀或弱冻胀土时，可按一般地区路堑设计。
当轮廓线以下为冻胀、强冻胀或特强冻胀土时，路堑边坡应较一般地区放缓1～2级。
（四）填料的选择
选择适宜的填料是防止路堤本体和基床冻胀的有效措施之一。
在季节性冻土地区的路堤填料除符合现行的《铁路路基设计规范》外，尚应考虑土的冻胀性，路基面以下冻结深度范围内应填筑非冻胀性填料，并视基床表层下部填料情况，设置不透水土工合成材料如复合土工膜防渗层等。
细砂以上的渗水料、不冻胀土和弱冻胀土是较好的填料，在任何情况下都严禁用冻土块填筑路堤。
关于填料的冻胀性分级，铁路行业尚在研究制定之中，但我国冻土工作者关于土的冻胀性分类进行了大量的研究，其研究成果归纳起来，对不冻胀土的划分界限基本相同，即认为当粗粒土的细颗粒（相当于粒径≤0.075mm的颗粒）含量<15%时,为不冻胀或弱冻胀性土。
国外经典的抗冻标准是卡萨格兰德（CASAGRANDE）提出的，他在20世纪30年代初在对美国公路冻害进行系统分析的基础上建立了此标准，该标准相对严格，至今还被沿用。
CASAGRANDE的抗冻标准是：
以粒径<0.02mm的细颗粒与粗颗粒的不均匀系数划分。
（a）级配良好的砾石和砂（U>15），如果含有粒径<0.02mm的细颗粒成分最高不超过3%,是抗冻安全的。
（b）颗粒较均匀的砾石和砂（U<5）,如果含有粒径<0.02mm的细颗粒最多至10%是耐冻的，如图18—5示。
（a）粒径标准
（b）内插法
图18—5CASAGRANDE的冻结标准
日本路基规范规定：
“在寒冷地区的基床土必须是不易发生冻胀的土质”，不易发生冻胀的材料按种类大致有如下标准：
（a）级配碎石等，粒径在4.7mm以下，之中0.075mm以下不大于15%的；
（b）砂，0.075mm以下的不大于6%；
（c）火山岩、火山砾在冻胀试验中合格的，但是，冻胀试验结果中要注意的是粒径在0.075mm以下的在20%以下，灼烧损失量4%以下者。
德国铁路DS836规定：
以颗粒粒径0.063mm和不均匀系数U为划分标准。
（a）如果粒径<0.063mm的细颗粒成分占到5%的,级配不均匀土（U>15）是抗冻安全的。
（b）如果粒径<0.063mm的细颗粒成分不超过15%的，级配均匀土（U<5）是抗冻安全的。
（b）细颗粒（水分颗粒）在5%～15%时土的内插法
图18—6德国ZTVE—StB94冻结准则
表18—5根据ZTVE—StB94冻结敏感分类
分类
冻结敏感性
土分类（DIN18196）
F1
不敏感
GW，GI，GE，
SW，SI，SE
F2
弱和中等敏感
TA
OT，OH，OK
TM
ST*，GT*
SU*，GU*
F3
很敏感
TL
UL，UM
OU
S，GT
SU，GU
图18—6给出了ZTVE—StB76的“颗粒标准”和对于细颗粒成分在5%～15%的土的线性内插关系。
对于细颗粒土来说，弱黏性土（TH，UL，UM）对冷冻非常敏感，因为能进行水分的补充。
相反的，强黏性土（TA，TM）是弱敏感的，因为水分的补充受到了阻碍。
三级标准的实用结果可归纳如下：
—当土位于F1区域时，则不需要附加防冻保护层（FSS）。
—当既有土位于F2区域和F3区域时，则需要防冻措施。
在有关规程中，防冻保护层厚度应力求与危害的程度相匹配。
冻胀敏感性土F2所要求的防冻保护层厚度小于冻害敏感性很强的土F3。
（五）排水
水是路基产生冻胀的主导因素之一，任何土只要小于起始冻胀含水率且无水的补给来源就不会产生冻胀，因此必须把排水放在路基设计的重要位置。
排水方法和要求与一般地区基本相同，只是对地下排水有以下几点特殊要求。
1．渗水管和排水管的有效过水部分应设在最大冻深以下至少0.25m，以保证冬季不致冻结而堵塞水流。
2．渗沟出口宜选在向阳背风侧，在寒冷地区一般可采用端墙式出口，在严寒地区宜采用掩埋式出口（见多年冻土地区排水部分）。
六、挡土墙
（一）挡土墙的荷载组合
挡土墙设计荷载的组合，除应符合支挡规范外，在冻胀性土层中必要时尚应考虑水平冻胀力，融化期与冻胀期应分别计算。
冻胀期只考虑水平冻胀力，不考虑土压力；融化期只考虑土压力，不考虑冻胀力，取其最不利者。
挡土墙为条形基础，长度远大于厚度，实质上只有两侧受冻胀切向力的影响，但对挡土墙的稳定影响甚微，故不予考虑。
法向冻胀力对挡土墙的稳定影响较大，一般都是通过基础埋置深度加以避免，故也不予考虑。
（二）基础埋设
当地基为冻胀性土时，挡土墙的基础应置于最大冻深以下不少于0.25m，当有困难或不经济时可将基础适当提高，其下换填渗水料。
当地基土为不冻胀、弱冻胀土或采用柔性结构时，可不考虑冻深的影响。
（三）墙背填料的选择
在季节性冻土地区，墙背宜填不冻胀或弱冻胀土；路堑挡土墙应视墙背岩（土）层性质、地下水及冻结深度等因素，必要时采取防冻胀措施。
第二节多年冻土概述
一、基本概念
（一）多年冻土定义
冻结状态持续2年或2年以上的土层、岩层为多年冻土。
（二）多年冻土的上限、下限和人为上限
天然条件下，多年冻土层顶板的埋藏深度称为多年冻土上限，也称为天然上限；多年冻土层的底板埋藏深度称为多年冻土下限；受人为活动的影响形成的新上限称为人为上限。
（三）衔接和不衔接多年冻土
多年冻土上限和季节融化层相衔接的，为衔接的多年冻土；多年冻土上限和季节冻结层之间为不冻层所隔开的为不衔接的多年冻土，如图18—7。
（a）衔接的多年冻土（b）不衔接的多年冻土
图18—7衔接的和不衔接的多年冻土
（四）季节冻结层
每年寒季冻结，暖季融化，其下卧层为非冻结层或不衔接多年冻土层的为季节冻结层。
（五）季节融化层
每年寒季冻结，暖季融化，其下卧层为多年冻土层的为季节融化层。
（六）多年冻土地区的地下水
1.层上水：
季节融化层内的季节地下水，不衔接的多年冻土地区的季节冻结层与多年冻土之间的常年地下水，均在上限以上，统称为层上水。
2.层间水：
在上限以下，下限以上的多年冻土层内局部融区的地下水，称为层间水。
3.层下水：
下限以下的地下水，称为层下水。
二、我国多年冻土的基本特征
我国多年冻土分布地区较广，总面积215万km2，主要集中在东北大、小兴安岭及青藏高原和西部高山区，从地理位置看，中国的多年冻土主要有三大块：
东北多年冻土区属于欧亚大陆多年冻土区高、中纬度地带的南缘；青藏高原多年冻土区属于低纬度高海拔多年冻土区；西部及中部部分高山多年冻土区属于中、低纬度的高海拔山地多年冻土区，这些地区的共同特点是，具有寒冷气侯，年平均气温较低，冻结期较长。
（一）大小兴安岭多年冻土区的
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