5.2 冻土现象调查与测绘
5.2.1 在多年冻土地区，应对危害工程的冰椎、冻胀丘、厚层地下冰、融冻泥流、热融滑塌、热融湖塘、热融洼地、冻土沼泽、冻土湿地等冻土现象进行调查与测绘。
冻土现象的调查与测绘是冻土工程地质勘察的一项重要内容。查明建设区域对工程存在直接威胁和潜在危险的冻土现象类型、分布范围、发生发展规律，评价其对拟建工程稳定性的影响程度，提出防治对策和设计、施工注意事项，是冻土现象调查与测绘的重要任务。
5.2.2 冻土现象的调查与测绘的工作深度应根据工程类型和勘察阶段确定。测绘可采用目测法、半仪器法或仪器法进行。在冻土工程地质条件复杂地段，对工程有重大影响的冻土现象，应设观测点进行观测。
5.2.3 冻土现象的调查与测绘提交的资料，应包括下列内容：
1 调查与测绘说明书；
2 综合冻土工程地质图；
3 冻土工程地质剖面图；
4 勘探、观测、试验及影像资料等。
5.2.4 冰椎、冻胀丘的调查与测绘，应符合下列规定：
1 调查与测绘时，应区分季节性和多年生冰椎、冻胀丘，遇下列情况时，应按冰椎与冻胀丘地段进行工作：
1）泉水出露的斜坡地段；
2）存在较大范围的土丘或鼓丘痕迹地带；
3）有冰椎及冻胀丘活动纪录的地点。
2 调查、测绘范围应包括冰椎、冻胀丘分布区及对冰椎、冻胀丘发育过程有明显影响的相邻地段。
3 冰椎、冻胀丘的调查应包括下列内容：
1）冰椎与冻胀丘分布区的气温、季节冻结与季节融化深度、多年冻土特征及地温状况；
2）冰椎、冻胀丘的成因、规模、发育状况、变化规律与分布范围；
3）冰椎、冻胀丘分布地段的地形地貌、植被、地层岩性、地质构造与水文地质条件；
4）根据工程设计需要采取代表性土样、水样进行有关试验。
4 冰椎、冻胀丘的调查宜在其发育期每年的1月～4月进行，可采用钻探与地球物理勘探相结合的方法，勘探点和剖面的布置数量应能查明该地段地层结构、岩性成分、水文地质条件，钻孔的深度应大于季节冻结深度或多年冻土上限以下2.0m。
冰椎、冻胀丘是多年冻土地区寒季常见的对工程构成严重威胁的冻土现象。
寒季多年冻土地区地表冻结后，因承压作用，地下水从薄弱处挤出地表冻结，形成的椎状、草帽状冰体称为冰椎。冰椎一般可分成河水冰椎和泉水冰椎。河水冰椎是河面封冻后，承压河水在冰层薄弱处挤破冰层流出，在冰层表面冻结而成，它多分布在河床及漫滩。泉水冰椎是地下水流出地面冻结而成，它多分布在阶地、山间洼地和山前洪积扇的边缘地带。
在一定地层结构和冻结条件下，地下水在地面下某处冻结，形成冰凸镜体，产生聚冰膨胀，将地表抬升、鼓起呈丘状，称为冻胀丘或冰丘。冻胀丘多分布在河漫滩、阶地、沼泽湿地、平缓山坡和山前地带。
冰椎、冻胀丘在发育过程中如果遇到阻碍，可产生巨大膨胀力，可使建筑物产生严重变形甚至破坏。因此，在一般情况下，冻土工程选址应尽量避开冰椎、冻胀丘发育地段。如果无法避开时，应查明建筑地带的水文地质条件，采用有效防止冰椎、冻胀丘在建筑物附近出现的工程措施和确保建筑物安全的特殊结构。
5.2.5 厚层地下冰的调查与测绘应符合下列规定：
1 当冻土中冰层厚度大于300mm或间隔20mm～30mm冰层累计厚度大于300mm时，应按厚层地下冰进行勘察；
2 调查、测绘范围应包括厚层地下冰分布地段和对厚层地下冰发育有明显影响的相邻地段；
3 厚层地下冰调查应包括下列内容：
1）分布区的气候、地形地貌、植被；
2）地下冰的成因、类型及其发育状况；
3）地下冰的围岩性质及其与冻土特征、地温及厚度的关系；
4）分布区的水文地质特征；
5）分布区的人类活动状况；
6）采集代表性土样、水样、冰样进行有关试验。
4 厚层地下冰的调查，可采用坑探、钻探与地球物理勘探相结合的方法进行，勘探点及剖面数量应能查明厚层地下冰的分布和厚度，应选择代表性勘探孔进行地温观测。
厚层地下冰是指埋藏于地下，厚度较大的冰层。按其成因，厚层地下冰可划分为：分凝冰、埋藏冰和裂隙脉冰。分凝冰是多年冻土地区常见的厚层地下冰。在山前堆积斜坡地段，由于地表层冻融循环过程的重复分凝析冰作用，在多年冻土上限附近，往往形成巨厚的冰层。在我国冻土工程界，把厚度大于0.3m的冰层称为厚层地下冰（俄罗斯定义为0.5m）。这种冰层的纯度很高，其体积含冰量可达80%以上。厚层地下冰的分布有如下特点：
（1）在低山丘陵区，植被覆盖良好、坡度小于9°、由黏性土组成的平缓山坡均有分布。9°～16°的类似山坡可能也有厚层地下冰发育；
（2）由黏性土组成的河流阶地、河床和热融湖（塘）下，大多有厚层地下冰分布。
厚层地下冰的调查与测绘范围应包括厚层地下冰分布地段和一定宽度的相邻地带，可采用钻探和地球物理勘探相结合的调查方法，查明厚层地下冰的空间分布特征。为保护多年冻土环境，厚层地下冰调查时，不得采用破坏地表植被暴露地下冰的调查方法。
5.2.6 融冻泥流、热融滑塌的调查与测绘应符合下列规定：
1 多年冻土区遇下列地形地貌时，应按融冻泥流与热融滑塌地段进行工作：
1）斜坡地表有蠕动或滑动痕迹的地带；
2）斜坡坡度大于5°的厚层地下冰发育且地表有破坏迹象的地段；
3）地表面破坏前缘有泉水、湿地或泥流的地段；
4）有产生融冻泥流及热融滑塌纪录的地带。
2 融冻泥流、热融滑塌调查与测绘的范围，应包括整个滑动发育区及两侧各不小于20m的宽度范围，必要时，可扩大到滑体堆积区；
3 融冻泥流、热融滑塌的调查，应包括下列内容：
1）滑动区地面坡度、植被、地层结构、岩性成分；
2）调查区的年平均气温、地温、年降水量、气温冻结指数及气温融化指数；
3）分布区的地形地貌、土的性质、颗粒成分及其含水率；
4）分布区的季节融化深度、地下冰、多年冻土分布特征；
5）分布区山坡坡度、地表水排泄条件和土的渗透性；
6）分布区土的冻胀性与融滑后的流动性；
7）分布区人为活动对其植被和地面的破坏状况及融冻泥流或热融滑塌的形成原因；
8）采集代表性土样、水样、冰样进行有关试验。
4 融冻泥流、热融滑塌的调查，宜在其发育期每年的7月～9月进行，可采用钻探、坑探、地球物理勘探相结合的方法，钻孔的深度应超过滑动面以下2.0m。
热融滑塌和热融沉陷是厚层地下冰分布地段常见的病害。热融滑塌的产生是由于山坡坡脚破坏，厚层地下冰暴露融化而引起。热融滑塌的发育过程具有溯源（向高处）发展的特点。发育成熟的热融滑塌可划分出坍塌区、滑溜区和堆积区。只要有厚层地下冰存在，斜坡的坍塌—滑溜—堆积过程就会一直进行下去，直至斜坡上部无厚层地下冰分布的地段，热融滑塌才停止发展，进入消亡阶段。热融滑塌的发育规模和影响范围可以是很大的，可使斜坡上的建筑产生严重变形甚至破坏，可掩埋下方的道路和其他建筑。
根据热融滑塌病害随时间而发展的特点，其整治宜尽早进行，以减小其影响。
热融沉陷的产生是厚层地下冰的上覆盖层被破坏，厚层地下冰融化而引起。其规模和影响范围取决于厚层地下冰的融化范围和融化数量。及早恢复厚层地下冰上覆盖层的热阻，防止厚层地下冰的继续融化，是整治热融沉陷病害的正确方法。
5.2.7 热融湖塘、热融洼地的调查与测绘，应符合下列规定：
1 多年冻土地区遇有下列地形地貌时，应按热融湖塘或热融洼地进行工作：
1）湖状积水洼地；
2）坡度不大于5°的厚层地下冰发育地段地表破坏形成的低洼处；
3）干涸湖形凹地。
2 热融湖塘和热融洼地调查与测绘的范围，应包括热融湖塘和热融洼地的分布区及其可能扩大的周围地段；
3 热融湖塘和热融洼地的调查与测绘，应包括下列内容：
1）热融湖塘与热融洼地的成因、发育阶段，湖塘、洼地的形状和分布范围；
2）热融湖塘和热融洼地分布地段的地形地貌、地表植被类型与覆盖度；
3）调查区的年平均气温、年降水量、地温；
4）热融湖塘与热融洼地的地层结构、岩性成分、多年冻土的工程类型、分布情况及天然上限埋深、年平均地温；
5）热融湖塘、热融洼地中水的深度和聚集、排泄条件，热融湖塘分布地段地下水类型及其与湖塘水的补给关系；
6）采取湖塘地表水试样、地下水试样、融土及冻土试样进行有关试验；
7）热融湖塘湖底融区的发育特征，评价热融湖塘边岸的稳定性；
8）评价热融湖塘和热融洼地的发展趋势及对拟建工程的影响。
4 热融湖塘、热融洼地的调查，可采用钻探与地球物理勘探相结合的方法进行，钻孔深度不应小于15m，应选择有代表性钻孔进行地温观测。
热融湖塘是高含冰量多年冻土分布地段常见的一种冻土景观，其形成是由于地表或地下热干扰，使高含冰多年冻土融化（热卡斯特现象）而引起。热融湖（塘）的直径一般数十米至数百米。可分为常年积水和季节性积水两种。
热融湖塘的发育过程可划分为发生、发展和消亡三个阶段。热融湖塘的调查应重点查明其现时所处的发育阶段。
处于发展阶段的热融湖塘可引起影响范围内建筑物地基多年冻土的升温和融化，使建筑物产生变形和破坏。
改善热融湖塘地段的热平衡条件，提高地基多年冻土的热稳定性，是维持热融湖塘地段工程稳定性的基本对策。
在青藏高原多年冻土区，低温多年冻土的地温年变化深度基本在8m～12m之间，高温多年冻土的地温年变化深度在10m～15m之间；而在东北多年冻土区，地温年变化深度则在12m～18m之间。对于因热干扰导致的高含冰量多年冻土融化而形成的热融湖塘和热融洼地来说，当地温年变化深度大于15m时，多年冻土基本已处于退化状态，较难存在稳定的地温年变化深度。因此，在对热融湖塘和热融洼地进行调查钻探和测温时，调查勘探深度按不小于15m来考虑已基本能够满足对其下多年冻土的了解。对于5.2.8条中冻土沼泽、冻土湿地调查勘探深度的确定亦是如此。
5.2.8 冻土沼泽、冻土湿地的调查与测绘，应符合下列规定：
1 多年冻土区，遇有地表潮湿、富水、植被茂密、分布较厚的泥炭层的平川、沟谷、山前坡地、山间洼地等情况时，应按冻土沼泽、冻土湿地进行工作；
2 冻土沼泽、冻土湿地调查与测绘的范围，应根据建设工程的需要而定，且应大于工程分布区200m；
3 冻土沼泽、冻土湿地的调查与测绘，应包括下列内容：
1）冻土沼泽、冻土湿地分布地段的地形地貌、地表植被类型、分布区的年平均气温和年降水量；
2）冻土沼泽、冻土湿地的分布范围、汇水面积、地表径流条件、水的来源及其变化情况；
3）冻土沼泽、冻土湿地的地层结构、岩性成分、泥炭层（草炭层）和软弱地层的厚度及分布特征、多年冻土类型、天然上限埋深、年平均地温及地温年变化深度；
4）冻土沼泽、冻土湿地分布地段地下水的类型、补给、排泄条件及其与沼泽、湿地地表水体的关系；
5）根据工程需要采集地表水、地下水、泥炭（草炭）土、冻土试样进行有关试验；
6）钻孔深度不应小于15m，并进行地温观测；
7）分析冻土沼泽、冻土湿地基底发生融沉的可能性，评价建设工程的稳定性，提出相应的措施建议。
冻土沼泽、冻土湿地是多年冻土地区常见的一种现象。在多年冻土区的山前平缓斜坡地段以及山间洼地，由于多年冻土层（或黏土层）的隔水作用，使地表层土体含水丰富，植被生长茂盛，季节融化层表面温度降低，热阻增大，多年冻土上限上升，导致地表排水性能降低而沼泽化，形成冻土沼泽、冻土湿地。
冻土沼泽多分布在河漫滩、阶地或台地上。按其分布位置，可划分为低位、中位和高位三种类型沼泽。在东北多年冻土地区，三种类型沼泽均有分布，且具有分布面积大、季节融化深度小和泥炭层厚度较大等特点。在青藏高原多年冻土区，仅有低位型泥炭沼泽分布。
冻土沼泽的调查与测绘宜在冬、春季节进行。调查可采用钻探和地球物理勘探相结合的调查方法，不得采用破坏地表植被和泥炭层、暴露多年冻土的调查方法。