季节性冻胀对钢板桩支护结构影响规律研究

发布时间：2021-12-02 05:35

　　钢板桩作为一种逐渐流行的支护桩,因其施工方便、可反复利用、挡水性能好等优势,在基坑工程中应用广泛。钢材是一种极好的导热材料,其导热系数为45W/m·K,约为混凝土的35倍,在寒冬条件下,由于钢板桩的存在,基坑开挖后外界负温可以通过钢板桩传导至基坑侧壁以及基坑下部的土体中。低温使土体中的水分发生冻结,出现季节性冻胀效应。由温度变化引起的季节性冻胀会带来内支撑轴力、围护结构水平位移和基坑周围环境的综合影响。本文以北京市延庆区世园会园区外围地下综合管廊工程项目为依托,延庆地区冬季最低气温可以到达-18℃左右,世园会园区外围地下综合管廊工程支护体系为钢板桩+内支撑,基于工程地质调查、理论分析、数值模拟、现场试验及工程测试等手段,对地下管廊工程越冬基坑进行关于季节性冻胀的相关研究,给类似基坑工程的施工以及监测提供参考。本文的主要内容及研究结论如下:（1）系统的总结了冻胀理论和季节性冻胀作用的发生机理,主要为迁移作用和成冰作用;介绍了热-水-力三场耦合理论以及基于耦合理论建立的桩-土-水热力学模型。（2）总结分析季节性冻胀作用对于地下综合管廊工程的影响。延庆地区冬季最低气温为-18℃,冬季平均最低... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

冻胀力示意图

（3）而在大多数情况下，支护结构物体系受到的水平冻胀力的分布形式为上下小、中间大的斜三角形分布形式，最大冻胀力力值约出现在 1/3~2/3 挡墙高度范围内。根据支护结构后填土含水量的多少，地下水位的高低，将水平冻胀力的分布形式简化为以下三种形式，如图 2-2 所示。

3 世园会管廊工程及监测数据本文以北京市延庆区世园会园区外围地下综合管廊工程项目为依托，基于地质调查、理论分析、数值模拟、现场试验及工程测试等手段，对地下管廊越冬基坑进行关于季节性冻胀的相关研究。世园会外部的百康路（西玉路～南街）位于延庆新城，同时紧邻 2019 年世界园艺博览会园区南侧，又称世路，是服务于世园会交通出行，构建世园会及延庆新城与中心城区之间的交系干道，同时也是各市政管线干线的输送通道，本次研究的越冬基坑就位于路西端。


本文编号：3527834