环境变化对多年冻土区桩基承载力的热稳定性影响研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuhaolf
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力在2010-2050年间各升温幅度下都有所降低。越强烈的气温升高经历越长的时间,对桩土体系温度的影响也越大。地表略深处地温相对于大气温度的变化有滞后效应。  (3)计算分析了典型的高温高含冰量多年冻土区基桩不同裸露桩身长(1.5 m、2.25 m、3 m、4.5 m、6 m、7.5 m)在未来40年间总体升温过程及桩基承载力变化特征,归纳总结单桩桩基承载力和裸露桩身长之间的关系。结果表明:暴露在大气中桩身接受太阳辐射热量,同时相同面积的桩身表面与大气自然对流会带走桩身表面接收的太阳辐射热量,因而不会对桩土体系温度造成影响,不会影响到桩基的承载力。  (4)计算分析了三种短期异常气候条件下,桩基承载力的变化过程,总结了桩基承载力对短期异常气候的响应机制。结果表明:在3年暖期作用下,对桩基承载力降低最为突出的是暖期作用的三年,暖期对桩基承载力的影响时间长达数年,且在夏(暖)季体现比冬(寒)季明显。在经历3年暖期3年寒期交替期间,气温变化直接影响桩基的承载力,3年暖期3年寒期交替过后的第二年对桩基承载力基本没有影响,说明暖期寒期交替不会对桩基长期容许承载力产生影响。  (5)针对多年冻土区某桥梁桩基承载力下降现场,根据现场实际情况计算分析了出现地下承压水对基本稳定冻土的退化过程。结果表明地下承压水使多年冻土层升温甚至退化,地下20.0 m作用0.6℃承压水在足够长的作用时间下最大可使附近10 m厚度范围内冻土层退化。温度越高的冻土受到地下水作用时退化得更为剧烈,使相邻冻土层升温更为显著。  (6)对加设热棒和增设辅助桩来提高桩基础容许承载力两种措施效果进行了分析研究。结果表明增设热棒不能有效地降低桩周地基土地温,在气候变暖、地下20.0 m处0.6℃承压水和热棒的共同作用下,桩土体系温度继续升高,热棒的制冷作用无法抵御0.6℃承压水和气候变暖的升温作用。增设辅助桩提高承载力这种措施是一把“双刃剑”,一方面增设的辅助钻孔灌注桩基础完成后本身具有承载力,同时由于灌注混凝土具有大量的水化热,使原本受地下水升温的桩周冻土温度更高,使原有桩基的容许承载力降低,但总的效果是这种措施可以有效提高容许承载力。
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