寒区锥形桩切向冻胀力与抗冻拔效果研究
发布时间：2022-11-04 21:25
桩基冻拔破坏现象是严寒地区普遍存在的一类工程难题。针对一种新型的抗冻拔锥形桩,通过室内试验结合理论分析的手段,研究锥形桩相对于普通桩的抗冻拔性能及其切向冻胀力计算方法。在测定试验土料物理参数的基础上,采用专用的桩体抗冻拔性能测试试验装置,以锥角为9°的桩为主要试验对象,以锥角为0°的桩为对照,进行不同试验土质、含水率、桩体材质条件下的冻拔性能对比试验。根据试验结果,获取桩体冻拔力及切向冻胀力与上述变量之间的关系,据此提出一个9°锥形桩切向冻胀力削减效果的预测计算公式,为9°锥形桩的设计施工提供理论指导。主要研究内容和成果如下:（1）在桩体冻拔试验过程中,桩周土温度变化曲线随时间呈近似简谐函数分布规律,且融化阶段土体内部存在冻结核现象。冻融循环之后桩周土在水分迁移作用下呈水分竖向不均匀分布现象。桩周土的冻胀和融沉变形均随细粒土含量、含水率的增加而增大,对桩基冻拔性能影响显著。（2）在不同的试验条件下,0°桩冻拔力随时间的发展历程均可分为快速增长、缓慢增长和基本稳定三个阶段。0°桩冻拔力随细粒土含量、含水率、桩体表面粗糙度的增加而增大,随冻融次数的增加而减小。（3）9°桩对冻拔力存在削减作...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 抗冻拔桩基础研究概况
1.2.2 锥形桩的发展概况
1.2.3 切向冻胀力的研究概况
1.3 本文研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究的技术路线
第二章 寒区桩体冻拔试验设计
2.1 试验材料
2.1.1 试验土质的选择
2.1.2 桩体材质的选择
2.1.3 桩体的制作
2.2 基础试验
2.2.1 不同土质的基本物性试验
2.2.2 不同土质的冻结温度试验
2.3 试验设备
2.4 试验方案
2.5 试验步骤
2.5.1 试验准备
2.5.2 试样制备
2.5.3 冻融过程
2.5.4 数据处理
2.6 本章小结
第三章 寒区桩体冻拔力试验研究
3.1 冻融过程中土体温度场变化分析
3.1.1 自然静置过程中土体温度场变化分析
3.1.2 冻融过程中土体温度场变化分析
3.2 冻融过程中土体自由表面位移变化分析
3.3 冻融循环后水分迁移规律分析
3.4 冻结过程中桩体冻拔力变化分析
3.4.1 试验土质对桩体冻拔力的影响
3.4.2 土样含水率对桩体冻拔力的影响
3.4.3 桩体材质对桩体冻拔力的影响
3.4.4 桩体锥角对桩体冻拔力的影响
3.4.5 冻融次数对桩体冻拔力的影响
3.5 本章小结
第四章 寒区锥形桩切向冻胀力公式推导
4.1 冻结过程中桩体切向冻胀力汇总
4.2 锥形桩切向冻胀力影响因素分析
4.2.1 试验土质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.2.2 土样含水率对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.2.3 桩体材质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.3 锥形桩切向冻胀力削减效果的公式推导
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高纬度多年冻土区电力杆塔常见冻害问题分析及治理措施[J]. 刘万福,曹阳,丛日立,赵明宇,张伟东. 低温建筑技术. 2018(10)
[2]不同粒径级砂土渗透破坏特性试验研究[J]. 穆林钧,钟加录,Lim Jeong Yeul,金光日. 人民珠江. 2018(07)
[3]季节冻土区光伏支架螺旋桩基的冻胀数值分析研究[J]. 王腾飞,刘建坤,刘晓强,尚亚龙. 冰川冻土. 2016(04)
[4]季节性冻土地区输电线路铁塔坡形和直柱形刚性基础的比较分析[J]. 胡建君,崔昊,董绍春. 内蒙古电力技术. 2013(01)
[5]青藏直流联网工程杆塔基础的防冻胀措施[J]. 臧国华,洪四永,李敬华,张禄琦. 电力建设. 2012(12)
[6]季节性冰冻地区路基冻胀机理分析[J]. 王书娟,陈志国,秦卫军,于丽梅. 公路交通科技. 2012(07)
[7]高海拔多年冻土区锥柱基础的选型优化[J]. 胡志义,王虎长,吴彤,王学明,吕宝华. 电力建设. 2012(06)
[8]置换法在抑制土工格栅冻胀破坏中的应用[J]. 邢爽,铃木辉之,李曰兵,郝冬雪. 岩土力学. 2011(11)
[9]高寒地区桩基冻拔的防治技术[J]. 那文杰,袁安丽. 中国农村水利水电. 2010(08)
[10]多年冻土区灌注桩竖向抗拔承载力试验研究[J]. 孙学先,张慧,田明. 岩土力学. 2007(10)
硕士论文
[1]土壤颗粒级配对冻土冻胀程度影响的研究[D]. 杜中林.哈尔滨工业大学 2018
[2]寒区高速铁路水泥稳定碎石基床工程性能试验研究[D]. 郭卓豪.石家庄铁道大学 2017
[3]季节性冻土区抗冻拔桩体切向冻胀力试验研究[D]. 闫晓建.石家庄铁道大学 2017
[4]冻土与桩基础相互作用研究[D]. 帅军.江苏大学 2017
[5]季节性冻土区桩体抗冻拔性能试验研究[D]. 赵得杰.石家庄铁道大学 2016
[6]冻土地质条件下各类基础设计规范对比分析研究[D]. 石胡兆.西安建筑科技大学 2014
[7]螺旋桩在季节性冻土场地抗冻拔性能分析[D]. 陈然.哈尔滨工业大学 2010
[8]季节冻土区高压输电杆塔斜面基础研究[D]. 李孝臣.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3701357
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 抗冻拔桩基础研究概况
1.2.2 锥形桩的发展概况
1.2.3 切向冻胀力的研究概况
1.3 本文研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究的技术路线
第二章 寒区桩体冻拔试验设计
2.1 试验材料
2.1.1 试验土质的选择
2.1.2 桩体材质的选择
2.1.3 桩体的制作
2.2 基础试验
2.2.1 不同土质的基本物性试验
2.2.2 不同土质的冻结温度试验
2.3 试验设备
2.4 试验方案
2.5 试验步骤
2.5.1 试验准备
2.5.2 试样制备
2.5.3 冻融过程
2.5.4 数据处理
2.6 本章小结
第三章 寒区桩体冻拔力试验研究
3.1 冻融过程中土体温度场变化分析
3.1.1 自然静置过程中土体温度场变化分析
3.1.2 冻融过程中土体温度场变化分析
3.2 冻融过程中土体自由表面位移变化分析
3.3 冻融循环后水分迁移规律分析
3.4 冻结过程中桩体冻拔力变化分析
3.4.1 试验土质对桩体冻拔力的影响
3.4.2 土样含水率对桩体冻拔力的影响
3.4.3 桩体材质对桩体冻拔力的影响
3.4.4 桩体锥角对桩体冻拔力的影响
3.4.5 冻融次数对桩体冻拔力的影响
3.5 本章小结
第四章 寒区锥形桩切向冻胀力公式推导
4.1 冻结过程中桩体切向冻胀力汇总
4.2 锥形桩切向冻胀力影响因素分析
4.2.1 试验土质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.2.2 土样含水率对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.2.3 桩体材质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响
4.3 锥形桩切向冻胀力削减效果的公式推导
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高纬度多年冻土区电力杆塔常见冻害问题分析及治理措施[J]. 刘万福,曹阳,丛日立,赵明宇,张伟东. 低温建筑技术. 2018(10)
[2]不同粒径级砂土渗透破坏特性试验研究[J]. 穆林钧,钟加录,Lim Jeong Yeul,金光日. 人民珠江. 2018(07)
[3]季节冻土区光伏支架螺旋桩基的冻胀数值分析研究[J]. 王腾飞,刘建坤,刘晓强,尚亚龙. 冰川冻土. 2016(04)
[4]季节性冻土地区输电线路铁塔坡形和直柱形刚性基础的比较分析[J]. 胡建君,崔昊,董绍春. 内蒙古电力技术. 2013(01)
[5]青藏直流联网工程杆塔基础的防冻胀措施[J]. 臧国华,洪四永,李敬华,张禄琦. 电力建设. 2012(12)
[6]季节性冰冻地区路基冻胀机理分析[J]. 王书娟,陈志国,秦卫军,于丽梅. 公路交通科技. 2012(07)
[7]高海拔多年冻土区锥柱基础的选型优化[J]. 胡志义,王虎长,吴彤,王学明,吕宝华. 电力建设. 2012(06)
[8]置换法在抑制土工格栅冻胀破坏中的应用[J]. 邢爽,铃木辉之,李曰兵,郝冬雪. 岩土力学. 2011(11)
[9]高寒地区桩基冻拔的防治技术[J]. 那文杰,袁安丽. 中国农村水利水电. 2010(08)
[10]多年冻土区灌注桩竖向抗拔承载力试验研究[J]. 孙学先,张慧,田明. 岩土力学. 2007(10)
硕士论文
[1]土壤颗粒级配对冻土冻胀程度影响的研究[D]. 杜中林.哈尔滨工业大学 2018
[2]寒区高速铁路水泥稳定碎石基床工程性能试验研究[D]. 郭卓豪.石家庄铁道大学 2017
[3]季节性冻土区抗冻拔桩体切向冻胀力试验研究[D]. 闫晓建.石家庄铁道大学 2017
[4]冻土与桩基础相互作用研究[D]. 帅军.江苏大学 2017
[5]季节性冻土区桩体抗冻拔性能试验研究[D]. 赵得杰.石家庄铁道大学 2016
[6]冻土地质条件下各类基础设计规范对比分析研究[D]. 石胡兆.西安建筑科技大学 2014
[7]螺旋桩在季节性冻土场地抗冻拔性能分析[D]. 陈然.哈尔滨工业大学 2010
[8]季节冻土区高压输电杆塔斜面基础研究[D]. 李孝臣.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3701357
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