冻拔

充分考虑各种作用 结构的影响
更新时间:2020-09-14 14:38 浏览:59 关闭窗口 打印此页

  建 筑施 :l= 技术协作信息 浅谈寒冷地 区冻胀 土对桩基 的影响 ● 张 守 明 范 云 亭 摘 要 :通过对土地冻胀机理的分析,比较全面地认识桩基产生冻拔的原 因,同时找 出抵抗桩基冻拔 的要素 ,通过分析计算 ,从而降低桩基冻拔产 生的危害。 关键词:桩基;冻胀力 桩基是以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础,是在土质不 良的 地区修建各种建筑物、构筑物、桥梁所广泛采用的基础形式。在我国北方地 区冬季漫长寒冷,地表土层的冻结层比较深,这对于桩基来说除了应注意 满足地基承载力和变形这两项基本要求以外,还应该考虑冻胀力对桩基的 冻拔作用,尤其是在上部建筑物或...

  建 筑施 :l= 技术协作信息 浅谈寒冷地 区冻胀 土对桩基 的影响 ● 张 守 明 范 云 亭 摘 要 :通过对土地冻胀机理的分析,比较全面地认识桩基产生冻拔的原 因,同时找 出抵抗桩基冻拔 的要素 ,通过分析计算 ,从而降低桩基冻拔产 生的危害。 关键词:桩基;冻胀力 桩基是以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础,是在土质不 良的 地区修建各种建筑物、构筑物、桥梁所广泛采用的基础形式。在我国北方地 区冬季漫长寒冷,地表土层的冻结层比较深,这对于桩基来说除了应注意 满足地基承载力和变形这两项基本要求以外,还应该考虑冻胀力对桩基的 冻拔作用,尤其是在上部建筑物或构筑物体量较小,传至基础顶面的荷载 较小的情况下,冻拔力产生的危害就更严重 ,轻则结构开裂 、保护层剥落等 影响正常使用,重则倾斜、倒塌产生严重的破坏 ,因此在我国北方寒冷地区 桩基的冻拔往往是考虑桩基稳定性的重要因素之一。下面我们分步骤对桩 基的冻拔问题作几方面的探讨。 首先我们应明确冻胀力产生的原因。气温降低后,在负温度的影响下 土体内的水分冻结,形成冰晶,水分冻结后在毛细压力差的作用下 ,下部的 水分变迁移上来,附着在冰晶上面继续冻结,这样持续下去,水中的水分就 连续不断地向冰冻面迁移,也就是我们常说的水分迁移。如无地下水时,水 分迁移是有限的,冻胀量不大;但当地下水位较高并能源源不断地补给时, 冻胀量就会达到一个很大的数值 。水在形成冰的相变过程中体积膨胀 9%,这时土体的有效压力消失代之以冰的膨胀力,在这个内力重分布的过 程中,冻结界面上的冰层面积越多 ,冻胀力就越大,最终导致冰层膨胀,地 面隆起。由此可见,冻胀的大小主要与土体内的含水量和地下水位有关系, 含水量越大,地下水位越高越有利于聚冰和水分迁移。另外水分迁移通常 在细粒土中比较强烈,如粉性土(轻亚粘土)其冻胀率就比较大,这主要是因 为这些土的颗粒比较细 ,表面能大,且渗透性好,容易产生毛细现象。除了 上述原因外,土体冻结面处在负温梯度也是影响冻胀的主要因素 ,负温梯 度越大,越有利于水分迁移;冻结速度越快,迁移水量越多 ,冻胀也就越强 烈。 冻胀力可以分为法向冻胀力和切向冻胀力。法向冻胀力垂直于基础与 土体的接触面,对于埋置于季切冻土中的浅基础的影响是非常大的,但是 对桩基来说影响就不那么明显了,因此我们对它就不再继续讨论了。切向 冻胀力平行于基础与土体的接触面对基础产生作用 ,这就会对桩产生向上 拔的作用,发生冻拔 ,影响结构的稳定性,也就是我们这里探讨的主要问 题。影响桩基切向冻胀力的因素很多,有以下几个主要方面:土的冻胀性、 冻层厚度 、桩身的表面状况 ,负温绝对值等等。土的冻胀性越强,其切向冻 胀力也就越大,如果地基土没有冻胀性就不会产生冻胀力。季切性冻土中 桩基单位切向力设计值可根据冻胀性按下表取值: \ 冻胀类 冻胀 \ 不冻胀土 弱冻胀土 冻胀土 强冻胀土 特别冻胀土 平均单位切向 冻胀力 ( Rpa) O~30 30~ 60 60~ 80 80~ 120 l2O~150 表中数值以正常施工的混凝土预制桩为准,其 击 :1,0,如表面粗糙. 则视其粗糙程度乘以一个 = 1,1~1,3 的表面粗燥程度

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