螺旋鋼樁凍脹融沉特性試驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)的凍脹融沉破壞一直是寒區(qū)工程所面臨的主要問(wèn)題,其嚴(yán)重影響著上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。螺旋樁是一種擁有良好抗拔承載力和整體穩(wěn)定性的新型樁基礎(chǔ),在非凍土地區(qū)抗拔工程中已經(jīng)得到驗(yàn)證。近些年發(fā)展起來(lái)的寒區(qū)光伏發(fā)電工程,已經(jīng)開(kāi)始使用螺旋鋼樁作為光伏電池板的支架基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于螺旋樁的凍脹融沉特性研究相對(duì)缺乏,研究成果尚不成熟,因而針對(duì)光伏支架螺旋鋼樁的凍脹融沉特性加以研究,不但對(duì)光伏發(fā)電工程具有重要意義,也對(duì)寒區(qū)工程樁基選型具有重要指

2、導(dǎo)意義。本文采用室內(nèi)模型試驗(yàn)的方法對(duì)樁型參數(shù)不同的螺旋鋼樁進(jìn)行凍脹融沉特性研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:
  1)以傳統(tǒng)樁基凍拔受力分析和非凍土環(huán)境下螺旋鋼樁抗拔承載力分析為基礎(chǔ),提出螺旋鋼樁在樁周土凍脹過(guò)程中樁身受力特點(diǎn),分析了凍深范圍內(nèi)螺旋葉片對(duì)于凍拔力大小所產(chǎn)生的影響,并針對(duì)半螺旋樁提出一種樁頂凍脹力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型。
  2)通過(guò)基礎(chǔ)試驗(yàn)測(cè)定了填土的各項(xiàng)物理指標(biāo),為凍脹融沉試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可判斷所選土樣為粉土,屬

3、強(qiáng)凍脹土。
  3)在樁頂無(wú)約束的情況下,對(duì)不同型號(hào)的螺旋鋼樁進(jìn)行一維凍脹試驗(yàn)和融沉試驗(yàn),分析了試驗(yàn)過(guò)程中箱內(nèi)土體溫度場(chǎng)變化規(guī)律、樁身凍拔位移量發(fā)展規(guī)律以及融化階段樁體沉降規(guī)律,并擬合得到凍拔位移量Δh和凍結(jié)深度Hf的多項(xiàng)式方程。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可得到,在凍土層內(nèi)布置螺旋葉片會(huì)大大增加樁體凍拔位移量,減小未凍土層范圍內(nèi)的螺旋鋼樁螺距并增大螺旋葉片直徑均會(huì)提高樁體的凍脹融沉穩(wěn)定性。
  4)在限制樁頂凍拔位移的情況下,對(duì)不同型號(hào)的

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