多年凍土地區(qū)單樁承載特性研究.pdf

1、本文在分析多年凍土地區(qū)樁基工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合凍土的物理力學(xué)性質(zhì)及熱學(xué)性質(zhì)，著重研究了青藏高原多年凍土地區(qū)鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)凍結(jié)力的形成過程、回凍過程中基樁承載力的變化規(guī)律、施工后樁周凍土的回凍規(guī)律等幾個主要力學(xué)問題。 對灌注樁基礎(chǔ)在多年凍土條件下的力學(xué)特性和工作機(jī)理進(jìn)行了闡述，表明了其力學(xué)問題的差異性和特征性，提出多年凍土中樁基的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是控制樁的蠕變速度，使樁側(cè)剪應(yīng)力不超過凍土與樁之間的極限長期凍結(jié)力，是承載力控制與變形

2、控制的統(tǒng)一。 采用自平衡靜載荷測試方法對回凍過程中不同地溫條件下的單樁承載力進(jìn)行了測試，探討了基樁的承載力變化規(guī)律與荷載傳遞規(guī)律。測試結(jié)果表明，隨著凍土溫度的降低，樁側(cè)凍結(jié)力和單樁承載力有明顯提高。 由于施工加載及穩(wěn)定性需要，樁側(cè)凍土融化后能否及時回凍就成為影響工程進(jìn)度和施工期間基礎(chǔ)穩(wěn)定的關(guān)鍵。本文基于現(xiàn)場實(shí)測資料，分析了多年凍土區(qū)地溫對樁基礎(chǔ)施工過程的響應(yīng)，及其在工程結(jié)束后的恢復(fù)過程，探討了在多年凍土區(qū)灌注樁施工后，樁

3、周凍土的回凍規(guī)律。研究表明，在低溫凍土區(qū)灌注樁的回凍較快，20天左右樁體溫度就降到0℃以下，靜載試驗(yàn)顯示此時凍結(jié)力即已產(chǎn)生，樁基已具備相當(dāng)承載力；混凝土單樁施工的熱擾動范圍一般為3倍樁徑左右，要使近樁地溫完全恢復(fù)到施工以前的水平，則可能需要很長時間。 最后對樁周凍土的回凍進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。結(jié)合地質(zhì)資料、凍土類別，建立了熱力學(xué)計(jì)算模型，模擬樁周凍土融化圈的形狀和大小，得出近樁土層溫度隨時間的變化規(guī)律和不同時期樁周土層溫度的空間分