高纬度低海拔岛状多年冻土桩基回冻前后承载力的试验研究

冻土与普通的土体相比具有独特的工程性质。在冻土地区进行桩基础施工后,桩和周围土体在冻土地温及大气温度的作用下逐渐回冻,回冻过程中在冰的胶结作用下桩与周围土体联结成整体共同承受外荷载作用。为了研究回冻前后桩基的承载力变化及变形性质,在大兴安岭地区浇筑了2根15 m试验桩,试验桩中布设了温度监测系统,采集了桩基回冻过程中的温度数据。根据温度监测结果在桩基回冻前后进行了自平衡静载试验,研究了回冻前后桩基承载力、各土(岩)层的侧摩阻力及桩端阻力。研究结果表明,桩基回冻后冻土地温保持在-1.9℃桩基的承载力是回冻前承载力的1.42倍;端阻力是回冻前的1.49倍为964 k N,占桩基承载力的12.98%;各土(岩)层的侧摩阻力均有所增长,平均增长率为40.3%。研究结果可为类似冻土条件下的桩基设计及施工提供理论依据。

高纬度低海拔岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩回冻的研究

为研究高纬度低海拔岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩施工后桩基温度的变化规律及回冻时间,利用智能温度监测系统采集了2根15 m长试验桩回冻前后的温度数据,实时监测了桩基的回冻进程,总结出了桩基温度随时间的变化规律并根据有限元分析结果建立了桩基回冻时间的计算方程。监测及分析表明:在冻土地温作用下桩基首先由桩底向上进行单向冻结,当大气温度降到0℃以下时桩基在上下两个方向同时冻结;回冻后桩身内部温度与桩侧土体温度基本保持一致,相同深度处温差均小于0.1℃;在入模温度相近时,1.2 m桩径试验桩的回冻时间是1.0 m桩径试验桩的1.14倍。

岛状多年冻土桥梁桩基回冻后桩侧摩阻力的试验研究

为了研究岛状多年冻土地区桥梁桩基回冻后的桩侧摩阻力变化规律,在大兴安岭地区浇筑了1根长15m、直径1.2m的试验桩,并在试验桩所在区域布设了智能温度监测系统,结合采集的温度数据综合判断桩基回冻进程,并指导桩基回冻后的静载试验,测出桩基回冻后桩侧各土层的摩阻力值。试验结果表明：桩基回冻后桩侧各土（岩）层摩阻力的实测值均高于设计值,提高率在13%~35%之间。

岛状多年冻土桩和桩周土温度动态监测方法分析

为获取岛状多年冻土地区混凝土灌注桩和桩周温度的动态变化规律,依托大兴安岭岛状冻土区漠大线林区伴行公路工程,提出一套系统的关于多年冻土地区桩-桩周土温度远程动态监测的方法,包括监测系统的组成及工作流程、温度传感器的埋设、监测系统的现场连接过程等内容,并且对监测系统进行验证,得到从试验现场传回的温度数据,实现了对多年冻土桩-桩周土温度数据持续不间断的监测,填补了关于岛状多年冻土地区桩-桩周温度远程动态监测这项技术空白。

岛状多年冻土地区桥梁桩基回冻后承载力的静载与动测对比试验研究

为了准确掌握岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩的回冻时间及桩基回冻后的承载力,在岛状多年冻土地区选择2个试验地点,每个试验地点浇筑了2根15 m长的试验桩,并在其中一根试验桩处布设温度监测系统,采集桩基回冻过程中的温度数据,根据温度监测结果判断桩基回冻状态,在桩基完成回冻后进行静载与动测试验,测出桩基极限承载力。监测及试验结果表明:试验桩所在区域岛状多年冻土地温约为-1.9℃,桩基完成回冻后桩身内部温度与桩侧1 m处的土体温度变化趋势相同,相同深度处的温差小于0.1℃;用静载法实测出的各土层回冻后的桩侧摩阻力值修正高应变动测法桩–土力学模型中的土层参数,计算曲线与实测曲线拟合较好;动测与静载试验所得到的桩基极限承载力误差为3.91%,试验结果相符合。研究成果可为类似冻土条件下的桩基设计及承载力检测提供理论依据。

基于高应变动测法桥梁桩基回冻后承载力试验研究

在大兴安岭岛状多年冻土地区浇筑了试验桩,桩基回冻后进行了高应变动测试验,测出了桥梁桩基承载力。试验结果表明,桩—土力学模型参数经修正后计算曲线与实测曲线拟合较好;高应变所测的承载力与静载试验结果较接近,两者的差异约为5.7%。本研究可为类似冻土条件下的桩基设计及承载力检测提供理论依据。