考虑冻胀反力系数动态变化的U形渠道弹性地基梁模型

为了客观反映寒旱区渠道冻土和衬砌板间相互作用随土体温度的变化情况,利用冻土中土体和冰的体积含量、弹性模量、泊松比等地基特性与土体温度的关系,推导出随土体温度动态变化的冻胀反力系数表达式,建立考虑冻胀反力系数动态变化的U形混凝土衬砌冻胀力学模型,并应用于某两拼式U形渠道。通过与现场观测结果和已有研究结果对比可知,建立的冻胀反力系数计算方法是合理可靠的,模型计算的冻胀量、冻胀反力及衬砌结构内力等分布规律与现场观测结果吻合较好,计算结果偏小,与渠道实际冻胀状况更为相符。冻胀反力系数的变化体现出渠道不同时刻、不同位置的冻胀效应差异,突破了已有研究中仅获取冻胀效应最大值的弊端。

冻胀反力系数在渠道衬砌冻胀弹性地基梁模型中的应用

为了探究渠道基土在冻胀过程中的非线性变形特性对渠道衬砌冻胀的影响,基于冻土三轴试验结果,建立考虑围压和温度的邓肯-张本构模型,参考室内三轴试验测定基床系数方法,应用数值模拟法建立冻胀反力系数随被约束冻胀量变化的计算式,并基于有限差分法离散弹性地基梁平衡微分方程。模型考虑衬砌不同点因被约束冻胀量不同引起冻胀反力系数不同的取值问题,克服以往模型中冻胀反力系数取常量的不足。应用解析解验证模型的合理性,探究冻胀反力系数分别为变量与常量时在梯形渠道衬砌冻胀力学响应计算结果上的差异。结果表明,对于边坡和渠底衬砌板,常量冻胀反力系数计算出的最大冻胀反力是变量的1.43倍,计算出的弯矩最大值平均是变量的1.12倍。因此在采用弹性地基梁理论分析渠道衬砌冻胀问题时,若冻胀反力系数采用常量,不考虑冻土的非线性变形,会使得计算结果偏大。研究结果可为大型梯形渠道衬砌抗冻胀设计提供参考。

切向冻胀力作用下基础锚固并兼评“冻胀反力”问题

目前国内在季节冻土地区,为防止切向冻胀力作用而出现的冻拔抬升,采用扩大式基础,但对其受力情况的理解有很大分歧,现提出几点供参考。第一,冻结层下基础襟边以上不冻土层,若考虑不冻土的摩阻力就不能计算土体自重;第二,冻结界面上冻胀应力以及各层面上的附加应力皆属地基土系统内力,与基础稳定无直接关系;第三,对冻拔基础起锚固作用的力应全部作用在基础之上。

松永涝区扩大式桩基桥抗冻设计与应用

松永涝区为季节冻土区,最大冻深1.8—2.0m。经3年常规冻土观测,判定该地区为强冻胀土区。并且选用能够有效利用冻胀反力自锚的扩大式桩基结构形式,在涝区修建15座混凝土桥,将桩基埋深由12m减少至1.8—2.0m。首次在国内扩大式桩基桥原型工程中应用钢筋应力计分缝测量桩基的冻拔力,经比较实测最大单位冻拔力与设计值,误差为4.4—12.5％。实际观测工程冻拔变形在1cm以内。经10年应用观测,工程完好,无冻拔破坏现象。

高寒地区桩基冻拔的防治技术

针对扩大式基础桩具有自锚、接受冻胀反力、能保持桩基抗冻拔稳定性的特点,简述了高寒地区桩基础防治冻拔技术措施的主要内容,包括桩基抗冻拔设计参数的确定方法、桩基抗冻拔稳定设计方法的技术要点等,可供工程设计人员参考。

季节冻土区扩底单桩受力性能研究进展与展望

在深季节冻土区,正冻土和桩相互作用时可能会导致桩基的拔断或整体冻拔破坏。在桩周土冻胀过程中,等截面直桩主要通过桩和未冻区融土间的摩阻力达到锚固效果。而对于端部直径大于桩身直径的扩底桩来说,当桩基有整体上拔的趋势时,扩大头会受到上覆土层的阻力而起到锚固/抗冻拔作用。通过回顾国内外研究文献,介绍了扩底抗拔桩现有的工程背景及应用情况,并对季节冻土区桩基的受力性能进行了总结和分析,主要内容包括:土体冻胀和桩基的相互作用研究,切向冻胀力试验研究和理论研究,切向冻胀力作用下扩底桩基冻胀反力试验研究及理论研究,切向冻胀力作用下未冻区桩-融土间摩阻力的研究概况等。最后,结合现有的研究内容,对季节冻土区扩底桩的应用及研究提出进一步的展望。

汽-15、拖-80级灌区装配式公路桥的设计与施工

本文简要介绍了东北地区灌区装配式公路桥的设计与施工方法，并对工程运行情况和运行效果进行了讨论。

读《冬期施工手册》修订版有感

对《冬期施工手册》中１３，冻土的基本理论一节的不同看法和几点意见，提出来与编写人员讨论，主要有与规范内容的配合协调问题和冻胀反力的内容等。