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1、文摘最近在城市中人工地层冻结己更频繁地川子建设地下设施，因为它使地下挖掘成力可能而没冇降低地下水位。为了在地下开挖项目中使用人工地层冻结，地下建筑物和冻土之间交接处的抗剪强度应该足够的大來确保结构稳定性。为因此，作者曾提出了一个方法，使用栓钉连接来增强抗剪强度。本文开展地一系列小规模实验室试验和大规模的验证实验，帮助明确表达被提及的栓钉连接在增强抗剪强度上的效果。1.介绍因力地下设施建设在城市地区，降水或崙天开挖的方法很少足冇益的，因为他们的在地面上的负面影响（例如，交通限制和地而沉降）。此外，建设深度越深这些
2、方法经济性越差。人工地层冻结己被公认提供临吋的支持和水的切断的有效替代品，为了深开挖成可能而不盂在意涌水量。此外它没有长期对地下环境的影响，因为一旦制冷装置关闭,冻结区域逐渐融化，地下水和土壤恢复到原来的状态。阁1显示了人工地层冻结在地下开挖的应用说明，形成包围着地下障碍物的拱形水保护盾构隧道在平行公路隧道分歧或连接的建筑物。在这种情况下，特别地关心应该放在冻土和隧道部分之前的抗剪强度而不是冻土本身的强度，冻土通常显示出和低强度混凝土一样好强度和水密度。如果冻土粘接着地下建筑物，冰冻黏附剪切强度可以充分实现。但
3、是汕腻材料的存在或地下建筑物外表而防锈涂层的分离都可能导致冰冻黏附剪切强度的显著减少。此外，可能发生冻上和结构物之间连接处弯曲拉伸断裂由于冻土的应力再分配或在幵挖时地下结构物的相对运动。这些导致作者提出一个加强力•法，即使川螺柱连接器，以下简称"钉〃，己川于钢筋混凝十复合结构物中。本文介绍了实验研究的结果来评价栓钉加强的作用。关于栓钉阻力评定的一个简单公式在一系列小模的室内实验基础上提出。和大规模负载测试验证了被提出的公式在实践中生效2.通过小规模的实验室测试定呈估算栓钉的加强作用为了检查提出的使冰冻黏附剪切加
4、强方法的作川和制定螺栓布置（穿透深度和安装间距）以及其加阀效果,开展了一系列的荷载实验，使川由栓钉使冻土和钠板连接的小规模实验样本。2.1测试过程的简要描述如图2所示，形成每边距离为100mm立体虹本，样木上有19mm厚的约朿钢板，钢板上有粘附在样木内部的栓钉。装配约束后板和安装之间的一种形式,使他们支持的冷却表面及其邻近的两个表面（见图1）,含水景被控制在目标值的湿土被投入模型，随看冷却表面在冰箱里冷却床上冷却，然后除丫冷却表面每一个表面是孤立的力丫冻结从冷却表面向相反的方向。标木保存在-25度冰箱里24小吋
5、,苗到他们完全冻结，在那之只,和冷却表而相反的表而（允忤冻土扩人）形成，支持约束钢板的机制移动随肴一个额外的24小吋实验温度固化、加载板（5-mmthick钢板）被放置在顶部的表而秘本和向卜加载被激活以恒定的速度1毫米/分钟。在这段时间,在约束板和冻土之间的阻力很容易除去，通过使用润滑汕来模仿冻土在油腻物质和粘贴在地下结构物外表面的防锈涂层的实际行力。通过安装做好的金属六脚螺栓到约柬板内部安装好的母螺栓來模仿栓钉.如在图2中,一个或两个螺栓等距放置在约束板各侧，通过平均测量值来获得更可靠的测量结果，钉的布置参数
6、和机械性能在表1到2里给出。对于冻土，两个实验温度來适应如表3所示的不同种类的上，这表明，四种类型的土壤属性表现出不同程度的无侧限抗压强度测试（见图3）。表一：2。2小规模室内实验的起因2.2.1钉和冻十之间的荷载传递机理在一系列小规模的实验室测试,钉出现了如图4所示的三钟变形模式（Photo.2和3,Fig.7）.在Toyoura砂土中可以观察到所有模式（1〜3）和OFujinomori粘土观察到模式1和2（Fig7）。考虑到这三种变形模式看起來类似上端加载水平荷载，螺柱的阻力可以被汄为是影响Jt•抗弯刚度和
7、强度,S径、长度以及冻上的变形和强度特征。作力一个冻土和栓钉荷载相对位移关系的例子，图5玆示了测试一双栓钉而获得的结果，这些栓钉的直径为5mm,在固定-10度测试温度T和25mm横向间距p<,（尽管冻土的位移在这方而表示加载装置活寒的位移,它可以被视为栓钉和冻土之间的相对位置，因为发生在枪钉背而的开口尺寸近视等于活塞位移）。Fujinomoh粘土也没冇明确的针对相对位移的最高荷载值,不断增加直到冻土的本身部分达到拉杆的低处。关于冷冻Toyoura沙子，一个明挝的荷载峰值可以在模式II或III的案例中观察到，在模
8、式1的案例中，随着位移增加荷载好像逐渐增加。顺便说一下，没有栓钉的测试结果表现出负载增加非常小,这推断出冻土和板之间的摩擦阻力很小，归功于润滑剂。2.2.2钉距对阻力的影响类似于一群桩的群桩效应表现出比这更小的阻力每个桩的总和，一对栓钉的每个栓钉的抗釣强度应该减少随着它们之间的间距变得狭窄。从这个角度來看，一系列的负载测试被开展來调杳栓钉间距的临界值，可能造成与一对栓钉最人阻力Qu的冲
