为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
为探讨开放系统中梯形混凝土衬砌渠道的冻胀问题，根据衬砌板与冻土地基的相互关系，该研究采用Winkler弹性地基板理论建立考虑冻胀力和冻结力作用的衬砌板冻胀破坏力学模型，使用解析法得到了衬砌板变形和内力解，对不同地下水埋深、衬砌板几何参数的影响规律进行了分析。通过与已有现场观测值和计算值进行对比，验证了弹性地基板理论计算结果的正确性。研究结果表明：坡板在非均匀分布的冻胀力作用下，挠度、弯矩和剪力也表现为非均匀分布，挠度最大值在坡顶距坡脚2/3处，弯矩最大值靠近底板位置，拉应力分布与内力分布规律一致。与梁理论相比，板理论计算结果表明衬砌板的挠度和内力沿板宽方向为非均匀分布，挠度和弯矩在自由边界（纵向伸缩缝）处增大，扭矩主要分布在衬砌板的拐角处。切向冻结力对渠道冻胀影响较小，在原渠道工况下，不考虑切向冻结力与考虑最大切向冻结力之间，最大挠度相差0.7 mm。针对不同地下水位的渠道，给出了衬砌板的安全厚度，可为现浇混凝土梯形渠道的抗冻胀设计提供参考和理论依据。
为探讨开放系统中梯形混凝土衬砌渠道的冻胀问题，根据衬砌板与冻土地基的相互关系，该研究采用Winkler弹性地基板理论建立考虑冻胀力和冻结力作用的衬砌板冻胀破坏力学模型，使用解析法得到了衬砌板变形和内力解，对不同地下水埋深、衬砌板几何参数的影响规律进行了分析。通过与已有现场观测值和计算值进行对比，验证了弹性地基板理论计算结果的正确性。研究结果表明：坡板在非均匀分布的冻胀力作用下，挠度、弯矩和剪力也表现为非均匀分布，挠度最大值在坡顶距坡脚2/3处，弯矩最大值靠近底板位置，拉应力分布与内力分布规律一致。与梁理论相比，板理论计算结果表明衬砌板的挠度和内力沿板宽方向为非均匀分布，挠度和弯矩在自由边界（纵向伸缩缝）处增大，扭矩主要分布在衬砌板的拐角处。切向冻结力对渠道冻胀影响较小，在原渠道工况下，不考虑切向冻结力与考虑最大切向冻结力之间，最大挠度相差0.7 mm。针对不同地下水位的渠道，给出了衬砌板的安全厚度，可为现浇混凝土梯形渠道的抗冻胀设计提供参考和理论依据。
为探讨开放系统中梯形混凝土衬砌渠道的冻胀问题，根据衬砌板与冻土地基的相互关系，该研究采用Winkler弹性地基板理论建立考虑冻胀力和冻结力作用的衬砌板冻胀破坏力学模型，使用解析法得到了衬砌板变形和内力解，对不同地下水埋深、衬砌板几何参数的影响规律进行了分析。通过与已有现场观测值和计算值进行对比，验证了弹性地基板理论计算结果的正确性。研究结果表明：坡板在非均匀分布的冻胀力作用下，挠度、弯矩和剪力也表现为非均匀分布，挠度最大值在坡顶距坡脚2/3处，弯矩最大值靠近底板位置，拉应力分布与内力分布规律一致。与梁理论相比，板理论计算结果表明衬砌板的挠度和内力沿板宽方向为非均匀分布，挠度和弯矩在自由边界（纵向伸缩缝）处增大，扭矩主要分布在衬砌板的拐角处。切向冻结力对渠道冻胀影响较小，在原渠道工况下，不考虑切向冻结力与考虑最大切向冻结力之间，最大挠度相差0.7 mm。针对不同地下水位的渠道，给出了衬砌板的安全厚度，可为现浇混凝土梯形渠道的抗冻胀设计提供参考和理论依据。
考虑基土冻胀作用于衬砌的法向冻胀力与界面冻结力的关系,基于弹性地基梁理论,建立开放系统中梯形渠道衬砌的冻胀破坏力学模型,使用解析法得到衬砌冻胀变形和内力解。通过与原型渠道及已有研究的冻胀变形进行对比,验证计算的正确性。研究结果表明:坡板最大冻胀变形发生在距离坡脚43%坡板长度处,最大弯矩发生在距离坡脚25%坡板长度处,这与已有的研究成果中梯形渠道衬砌破坏主要发生在距离渠坡坡脚25%～45%坡板长度处吻合。当考虑界面冻结力时,冻结力对挠度和剪力影响较小,而对弯矩的影响较大。界面的冻结力相当于作用于梁上的偏心拉压荷载,对弯矩有正叠加作用。因此,当仅考虑衬砌的刚度时,可不考虑冻结力的影响;但当重点考虑衬砌的强度时,应考虑界面冻结力的影响。
考虑基土冻胀作用于衬砌的法向冻胀力与界面冻结力的关系,基于弹性地基梁理论,建立开放系统中梯形渠道衬砌的冻胀破坏力学模型,使用解析法得到衬砌冻胀变形和内力解。通过与原型渠道及已有研究的冻胀变形进行对比,验证计算的正确性。研究结果表明:坡板最大冻胀变形发生在距离坡脚43%坡板长度处,最大弯矩发生在距离坡脚25%坡板长度处,这与已有的研究成果中梯形渠道衬砌破坏主要发生在距离渠坡坡脚25%～45%坡板长度处吻合。当考虑界面冻结力时,冻结力对挠度和剪力影响较小,而对弯矩的影响较大。界面的冻结力相当于作用于梁上的偏心拉压荷载,对弯矩有正叠加作用。因此,当仅考虑衬砌的刚度时,可不考虑冻结力的影响;但当重点考虑衬砌的强度时,应考虑界面冻结力的影响。
考虑基土冻胀作用于衬砌的法向冻胀力与界面冻结力的关系,基于弹性地基梁理论,建立开放系统中梯形渠道衬砌的冻胀破坏力学模型,使用解析法得到衬砌冻胀变形和内力解。通过与原型渠道及已有研究的冻胀变形进行对比,验证计算的正确性。研究结果表明:坡板最大冻胀变形发生在距离坡脚43%坡板长度处,最大弯矩发生在距离坡脚25%坡板长度处,这与已有的研究成果中梯形渠道衬砌破坏主要发生在距离渠坡坡脚25%～45%坡板长度处吻合。当考虑界面冻结力时,冻结力对挠度和剪力影响较小,而对弯矩的影响较大。界面的冻结力相当于作用于梁上的偏心拉压荷载,对弯矩有正叠加作用。因此,当仅考虑衬砌的刚度时,可不考虑冻结力的影响;但当重点考虑衬砌的强度时,应考虑界面冻结力的影响。
桩基础作为冻土工程中最适宜的基础形式,主要采用插入桩、静压桩和灌注桩三种桩型,因其成桩工艺不同对冻土地基及桩基自身造成的差异不一。为研究不同成桩工艺对冻土地基及基桩承载性状的影响,通过开展室内-1.5℃条件下单桩静载模型试验,分析在冻结粉土中不同成桩工艺对地温场、桩基极限承载力、桩身轴力以及桩侧摩阻(冻结力)的影响规律。试验结果表明:灌注桩对桩周地温场扰动剧烈,桩侧温度较高,地温变化幅度大。随着桩周土体的回冻,地温逐步降低,其中灌注桩桩侧降温速率最大;在承载力方面,2根灌注桩的极限承载力约为12.8kN,静压桩为11.6kN,插入桩极限承载力最小,仅为钻孔灌注桩的2/3。并对比4种不同成桩工艺的基桩在不同荷载条件下对应的沉降量,体现出成桩工艺对基桩沉降造成的差异性;随着桩顶荷载的逐级增加,桩侧摩阻(冻结力)和桩端阻力逐渐发挥作用,桩身上部1/3由于温度较低,致使桩侧摩阻(冻结力)较大,在10cm深度附近温度最低,使桩侧摩阻(冻结力)达到最大值;并对比4种不同成桩工艺的基桩在荷载5.6kN下轴力沿桩身的传递情况,发现静压桩更易把荷载传递到冻土区深层地基。
