考慮切向流變的多年凍土區(qū)樁基沉降變形研究.pdf

1、隨著青藏高原多年凍土區(qū)人為活動(dòng)及工程建設(shè)的劇增,樁基作為建筑工程極為重要的基礎(chǔ)形式將發(fā)揮著不可替代的作用。樁基的穩(wěn)定直接影響到其上工程建筑物的安全及正常運(yùn)行,因此對(duì)樁基穩(wěn)定性的研究是至關(guān)重要的。青藏高原多年凍土區(qū)特殊的自然地理特征及凍土工程地質(zhì)條件使得樁基的長(zhǎng)期強(qiáng)度成為溫度、含冰量、荷載、時(shí)間的函數(shù),全球氣溫升高、人為活動(dòng)以及水熱環(huán)境的改變,將影響樁基的長(zhǎng)期強(qiáng)度,樁基在長(zhǎng)期荷載作用下樁周多年凍土將發(fā)生流變,引起樁基的緩慢沉降,給該地區(qū)樁

2、基的穩(wěn)定帶來(lái)安全隱患。
　　 本文通過(guò)對(duì)既有變形樁基周圍地基多年凍土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn),并對(duì)樁基變形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),對(duì)青藏高原多年凍土區(qū)樁基變形特點(diǎn)及規(guī)律進(jìn)行了研究。同時(shí)借鑒已有的樁基研究成果及數(shù)學(xué)模型,結(jié)合青藏高原多年凍土區(qū)樁基的邊界條件,利用有限差分軟件FLAC3D研究青藏高原多年凍土區(qū)樁基的沉降變形機(jī)理,提出了針對(duì)樁基沉降變形的工程整治措施。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)通過(guò)對(duì)青藏高原多年凍土區(qū)

3、既有典型樁基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè),分析研究了該樁基的沉降變形特點(diǎn),即該樁基在觀測(cè)期內(nèi)整體呈下沉趨勢(shì),變形呈“寒季緩慢沉降,暖季加速下沉”趨勢(shì),具有間歇性、季節(jié)性及周期性的特點(diǎn)。
　　 (2)通過(guò)工程地質(zhì)鉆探、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)、樁周地溫場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方式研究監(jiān)測(cè)樁基的變形原因。即該試驗(yàn)樁基所處地段多年凍土厚度較小,多年凍土熱穩(wěn)定性較差。該試驗(yàn)樁基樁周高溫高含冰量多年凍土升溫退化,樁周多年凍土在長(zhǎng)期荷載作用下易發(fā)生切向流變,引起樁基下沉。

4、>　　 (3)借鑒已有的樁基變形模型及樁土耦合系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用有限差分軟件FLAC3D對(duì)青藏高原多年凍土區(qū)樁基在長(zhǎng)期荷載作用下蠕變下沉進(jìn)行數(shù)值模擬,數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)樁基的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果吻合,進(jìn)一步證實(shí)了樁周多年凍土蠕變是導(dǎo)致樁基沉降變形的主要原因。
　　 (4)針對(duì)青藏高原多年凍土區(qū)樁基在長(zhǎng)期荷載作用下由于樁周多年凍土蠕變產(chǎn)生的變形問(wèn)題,本文提出應(yīng)用熱棒、片石保溫等工程措施降低樁周多年凍土地溫,以減少樁基在長(zhǎng)期