寒区冻土层退化条件下桩基础稳定性劣化评价方法

在寒区冻土层季节性退化演变过程和未冻土层存在的情况下,对发生典型冻拔破坏的桩基础进行受力分析,得到季节冻融循环演化过程中各土层桩侧摩阻力的计算公式,并在此基础上,对桩基础抗拔稳定性劣化进行研究,建立寒区深层冻土退化、土体出现未冻土层状况下桩基础发生冻拔破坏的临界承载力数值模型。以工程实例对桩基础的各个土层状况进行分析,在假设土的干容重、冻土的总含水量、地中热流值、冻土的导热系数不变,季节冻融层为强冻胀土条件下,分析桩长范围内各层土厚度随时间的变化以及最大冻深处截面应力随未冻土层厚度与桩长之比的关系,对季节循环演变中土体的冻拔力和桩侧摩阻力进行计算、比较,并对群桩基础的抗冻拔稳定性验算方法进行讨论。研究结果表明:部分多年冻土层退化为未冻土层,将导致桩基础的总抗拔力和临界失稳冻结深度减小。桩侧未冻土层厚度与桩长的比值和临界比值的比较结果可作为桩冻拔稳定性的判断标准。得到的临界承载力模型可以为寒区冻土层演化过程中桩基础稳定性评估提供数值分析依据。     

季节性冻土区黏土冻结深度预测

合理确定冻结深度是季节性冻土区防冻设计的关键,为研究季节性冻土区黏土的冻结深度,统计了中国部分季节性冻土地区气温,获得了这些地区的气温特征,以此确定了室内试验的温度边界条件,开展了10％、20％、30％3种不同质量含水量的单向冻融循环试验.研究结果表明,10％、20％、30％3个试样的最大冻结深度分别为28、15、12cm;鲁基扬诺夫公式预测值较Stephan公式、《建筑地基基础设计规范》公式、《冻土地区建筑地基基础设计规范》与《冻土工程地质勘察规范》公式的预测值更准确;利用未冻水体积含水率修正了《冻土地区建筑地基基础设计规范》的冻结深度计算值,其误差在6％之内,因而建议在季节性冻土区的黏土地区用该修正公式计算设计冻结深度.     

某住宅小区基础工程过冬维护施工技术探讨

结合工程实例,探讨建筑基础越冬保温施工技术,采用多层覆盖是冬季保温的一个重要手段.根据建筑基础多层覆盖的越冬保温方法,分析产生冻胀主要因素基础上计算出无覆盖土冻结深度,确定需要覆盖材料的厚度,使建筑基础保温效果达到预期目标.保证严寒地区混凝土基础施工质量,因地基土壤发生冻胀,造成建筑基础破坏现象.     

季节性冻土路基冻胀影响因素分析

路基冻胀是季节性冻土区公路中特有的破坏现象,也是主要病害之一。研究季节性冻土区的冻胀机理及其影响因素,对保障季节性冻土区的路基稳定、控制路基沉降、提高路基耐久性具有重要意义。本文分析了季节性冻土区路基冻胀的几个主要影响因素,从土体土质、土体水分和土体温度三个主要因素分析它们对土体冻胀的影响,为季节性冻土区路基施工提供理论指导。     

对季节性冻土地区光伏支架灌注桩长度的分析

季节性冻土地区基础计算过程中需要考虑切向冻胀力和法向冻胀力,防止受二力影响使建(构)筑物产生破坏。对于是否考虑冻胀力应根据土的含水率、土壤类别、冻土层厚度等现场条件综合评判,不能局限于规范的规定。结合工程建设实例,分别在规范计算取值和现场试桩两种情况下,对季节性冻土地区光伏灌注桩长度进行研究,对比分析了在施工工期、造价成本的差别,为后续类似项目提供借鉴。     

寒冷地区在季节性冻土上基础的设计与施工

内蒙古阿里河镇位于大兴安岭东部,北纬50°36′,冬季最低温度达-43.9℃,年平均气温-2℃～-3℃,季节性冻土冻结深度约2.5m～3.1m。对该镇70年代前建造65栋砖木结构平房调查表明,其裂缝率高达80%,有的经多次加固墙体依然裂缝,裂缝逐年扩展,影响房屋的使用安全,直至不能使用,季节性冻土地区基础处理已引起人们关注。如何解决基础的冻胀是当务之急。     

季节性冻土对建筑物的危害及防治措施分析

季节性冻土对建筑物的危害及防治措施分析孙海荣（平凉地区地直房管公司７４４０００）杨兆忠，邵海平（兰州铁路分局设计所７３００００）（兰州市电信局７３００００）目前，建造在季节性冻土地区的一些建筑物，随着使用年限的增加，建筑物墙体因地基土发生冻胀、融陷而...     

冻土中冻结锋面移动的影响因素

冻结中的固液相变过程是冻土冻胀研究的一个基础.根据热传导理论,对半无限土体的热传导模型进行分析,将冻土分为已冻土和未冻土两个区,对固液相变以及冻结锋面的移动进行研究,探索影响冻土温度分布的因素,研究含水量、干密度和土的类型对温度场及冻结锋面移动速率的作用.同时根据冻结锋面的移动规律,建立了冻胀量随时间的关系式.最后,通过算例,结果表明含水量和干密度对冻土温度分布产生不小的影响,尤其是含水量,含水量越大,冻结锋面移动越快.含水量对冻土温度分布的影响最大,其次是干密度,土类型的影响最小.分析显示冻胀过程中温度与冻胀的影响作用明显,含水量是一重要因素,对冻胀量的影响是非常显著的.     

封闭不补水条件下粉土冻胀特性试验研究

为量化初始含水率、干密度和冷端温度对路基粉土冻胀特性的影响,在封闭不补水条件下,采取改变初始含水率、干密度及冷端温度的方法,进行7组室内粉土冻胀特性试验.研究结果表明:初始含水率、干密度和冷端温度三个因素都对粉土冻结深度有影响;粉土的冻胀率与初始含水率、干密度有较好的线性关系;粉土的初始含水率每增加2%,水分迁移量增加1%左右.基于试验结果,从理论上分析冰透镜体的形成与分层,指出冻土中冰透镜体成层分布的现象是由冻结缘在移动过程中速度不匀导致的.研究结论对粉土路基设计和防治粉土路基冻胀灾害有一定的指导意义.     

冻季施工盖板涵基础浅埋的方法

黑河市地处我国北部边陲，气候寒冷，年最低气温达到－37℃，季冻土最大冻结深度2．5m，最小冻结深度在2．0m左右。黑河市公路处自1985年以来，对近百座盖板涵基础采取了浅埋的方法，取得了明显的经济效益。基础浅埋的措施是应用了0．5m厚的砂砾垫层，及0．6m厚浆砌块石，使涵洞形成整体式结构，这样既满足了地基承载力的要求，又防止了冻胀破坏。对基础最小埋深应用脸算结果是：弱冻胀上为1．09m，冻胀上为1．195m。一、基础埋置深度以往的小桥涵设计与施工时，为保证结构物不受地基土冻胀的影响，除地基为非冻胀性地外，基础底面均埋在最…     

青藏高原多年冻土区建筑基础工程施工和质量控制及环境保护

青藏高原多年冻土区冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征.按其特点把冻土分为三层:上面一层叫冻融层;下面一层叫永冻层,也叫冻结层;上下两层之间冻土为冻融相变混合层,冻土上限随气温不同发生上下移动,暖季冻融层厚度增加,永冻层厚度减小;寒季则反之.在冻土区修筑工程构筑物,其基础面临两大危险:寒季冻融层冻结,发生冻胀;暖季冻融层融化,发生融沉.同时,冻土区施工,还面临着生态脆弱,原有植被一旦破坏,很难恢复施工.为此,在冻土区的建筑工程基础施工时,注重多年冻土层的保护和基础工程的技术创新及质量控制,以克服地基融沉与冻胀所引起的基础变形与不稳定;同时,注重冻土区自然生态的保护和植被的恢复,多种新技术并用,以使青藏铁路与原有的生态完好的共存,保障青藏铁路的正常运营.     

浅谈季节性冻土地基输电线路基础选型

根据季节性冻土地区土质、湿度、环境、地形等情况,设计既能满足工程要求又能节约工程造价的线路基础,是输电线路基础设计中必须考虑的问题。对季节性冻土地区的输电线路基础选型进行了探讨,分析了季节性冻土对线路基础的危害,对冻深及冻胀力的确定、冻土地基基础型式进行探讨,提出了加强输电杆塔基础设计方面的解决措施。     

长春地区粉质黏土融沉性质及影响因素试验研究

粉质黏土是一种对温度极其敏感的土,在季节性冻土区通常会产生较大的融沉变形,给道路、铁路等建构筑物造成严重破坏。长春地区土层以粉质黏土最为普遍,由于纬度、海拔、气候等原因,这里的粉质黏土融沉性与其它地区的有所不同,其影响因素的影响程度也有所不同。本文以长春地区粉质黏土为研究对象,通过对原状土样进行融沉压缩试验、冻胀试验和导热系数试验,分析了融沉系数与各因素之间的关系,提出了融沉系数经验公式,并采用灰色关联理论分析了各影响因素对融沉系数的影响程度。结果表明：①融沉系数随含水率、超塑含水率增大而增大,随干密度、烧失量增大而减小,其中可塑性影响最大;②融沉性与冻胀性呈显著正相关,冻胀率和冻胀压力越大,融沉系数越大;③粉质黏土融沉系数随深度的增大而增大,最大值出现在9～12m区间内;④长春地区粉质黏土的最优干密度为1.625g/cm_³;⑤根据灰色关联分析结果,长春地区粉质黏土各影响因素对融沉性的影响顺序由大到小依次为塑性指数、干密度、含水率、超塑含水率、导热系数、冻胀率和冻胀压力。在实际工程中可采取控制最优干密度或调整级配的方法来提高地基土或回填土的密实性,研究结果可为长春地区进行公路、铁路、地铁深基坑、建筑基础施工等提供科学依据与理论参考。     

季节性冰冻地区公路路基冻胀融沉过程规律研究

为准确掌握路基结构温度场的分布特点和冻胀融沉过程的变化规律,以季节性冰冻地区典型道路结构路基温度场和变形量的跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区路基温度场分布与冻胀融沉变形量,以及冻结深度三者的规律研究。研究显示:路基温度场分布特性以年为周期呈余弦规律变化,不同深度路基温度变化存在滞后性;根据路基冻结深度变化规律,可将冻结过程划分为四个阶段。在此基础上,基于观测数据,冻胀量和冻结深度分别与地表负积温呈显著正相关,可通过监测冻结深度的变化得到冻胀变形量,降低监测成本及实测难度。     

冻害对建筑物的影响及防止措施

寒冷及严寒地区,季节性冻土冻结时膨胀强度高,解冻时溶解强度低。如果建筑物不进行必要的防寒保温维护,尤其浅基础建筑和越冬跨年而又不能采暖,工程是很容易遭受冻害。建筑物冻害后,轻者使基础或墙体变形、裂缝;严重者使建筑的整体性受到严重破坏,以至倾斜倒塌。一、实例分析冻害对建筑物的影响1、单层工程为砖混结构,M5水泥砂浆砌石基础,该工程在冬季开挖基槽,没有连续施工,槽底没有采取覆盖保温措施,几日后清理槽底进行砌石基础施工,当时槽底冻胀地基土冻结深度在0.6米以上,但施工者对槽底土继续下冻拱起引起注意,到六月份地基开始融陷,…     

高寒季节性冻土地区铁路路基冻胀解决方案

结合滨洲铁路工程实践,分析了冻害形成机理及其影响因素,阐述了高寒季节性冻土地区铁路路基设计原则。提出高寒地区季节性冻土铁路路基冻胀病害解决措施,主要包括限制路堤最小高度、改善路堤填料、优化隔水层设计、加强排水系统设计、保温设计、低路堤及路堑设计等。运营结果表明采取的措施是有效的。     

简谈冻土对公路工程的危害

在冻土地区修建的公路、桥梁、涵洞及其它人工构造物,由于土的冻胀作用,经常会造成各种不同程度的破坏.了解冻土,改善土的冻胀性,对保证工程的安全、可靠,具有重要意义.     

辽源地区季节冻土输电线基础变形规律分析

在季节性冻土区,由于气温变化,输电线塔杆地基经常会产生冻融破坏,从而导致其产生偏移,造成严重的经济损失。由于冻融循环作用,导致辽源地区混凝土基础周围土体结构弱化,发生冻胀融沉破坏,为分析基础冻胀融沉破坏发生的原因,以水热力耦合方程为理论基础,通过仿真模拟分析法,分析输电线路基础在冻融循环作用下产生偏移的原因,并预测地基力学性能薄弱的月份,为季节性冻土区基础工程建设提供参考。     

季节性冻土路基变形监测及其稳定性分析

季节性冻土地基具有冬季冻胀、春季融沉的特性,在其上修筑的路基通常产生沉降和滑移变形,最终导致路基失稳。基于上述原因,通过介绍季节性冻土路基冻胀和融沉产生的机理,以及季节性冻土路基变形监测的原则和内容,并结合墨脱公路的监测结果对季节性冻土路基的稳定性进行分析评价。该研究对季节性冻土路基的设计、施工及稳定加固具有重要的指导意义。     

季节性冻土区路基土的冻胀特性分析

在季节性冻土区的路基工程中,冻胀、融沉和翻浆都会对道路产生较严重的破坏。根据2000—2002年间对吉林省长余高速公路路基冻胀观测所获得的资料,分别分析了温度、水分、土质、路基类型等因素对路基冻胀的影响。