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(guò)程、回凍過(guò)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(gè)主要力學(xué)問(wèn)題。 對(duì)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(wèn)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(guò)凍土與樁之間的極限長(zhǎng)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(cè)試方法對(duì)回凍過(guò)程中不同地溫條件下的單樁承載力進(jìn)行了測(cè)試，探討了基樁的承載力變化規(guī)律與荷載傳遞規(guī)律。測(cè)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(shí)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(chǎng)實(shí)測(cè)資料，分析了多年凍土區(qū)地溫對(duì)樁基礎(chǔ)施工過(guò)程的響應(yīng)，及其在工程結(jié)束后的恢復(fù)過(guò)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(shí)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(dòng)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(zhǎng)時(shí)間。 最后對(duì)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(shí)間的變化規(guī)律和不同時(shí)期樁周土層溫度的空間分