大截面抗滑桩水化热温度场及应力场机理分析研究

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1、2015年12月第12期城市道桥与防洪科技研究169大截面抗滑桩水化热温度场及应力场机理分析研究侯小强，姚政学。，王健，王政，侯艳平(1．甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州73050；2．甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所，甘肃兰州730000；3．国网兰州供电公司，甘肃兰州730030；4．甘肃庆城县供电局，甘肃庆城74510)摘要：通过利用有限元模拟分析，根据工程和现场环境的在特点，准确地模拟了实心和箱型两种抗滑桩混凝土水化热产生的温度场和应力场变化状况，并考虑了与空气的对流及与锚固地基土的热传递等各种初始条件和边界条件因素，通过对两种结构抗滑桩里

2、表温差、温度峰值、温度峰值、拉压应力和容许应力出现时间的影响分析，认为箱型抗滑桩具有散热表面较大，温差较小。在温度变化和应力变化均小于实心结构抗滑桩，其具有更好的耐久性和安全性。关键词：抗滑桩；水化热；温度场；应力场中图分类号：TU753．3文献标志码：A文章编号：109—7716(2015)12—0169—05于篇幅本文不在论证。1概述箱型抗滑桩依靠自身结构具有较大的表面积抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用来提高散热效果，在混凝土水化热反应期间，做好以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于孔内洒水养生，具有迅速散热功能，抗滑桩内外温浅层和

3、中厚层的滑坡，是一种抗滑处理的主要措度处于平稳，使温差大大降低，避免因混凝土水化施。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑热温度过高而产生裂缝，影响抗滑桩的安全性和动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑耐久性Ⅻ。目前，抗滑桩水化热温度场及温度应力动体的推力，增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到场机理方面研究较少，笔本次者针对箱型抗滑桩抗滑桩的阻抗，使桩前滑体达到稳定状态。当土层和实心抗滑桩两种结构从水化热方面分析其温度沿滑面滑动时，锚固深度采用桩径的2—5倍。实场及温度应力场影响程度。心抗滑桩体积较大，大多断面尺寸为1．8mx2．2～2混凝土热传

4、导理论3．0m×4．2m之间，延米工程量在3．96—12．6m，每立方米钢筋用量一般在90～120kg之间。大体混凝土内部温度场计算的实质是热传导方程积混凝土浇筑，容易产生大量水化热，内部温度急在特定边界条件和初始条件下的求解，整个传热剧上升，徐变很大，升温引起的一定压力，但随温过程为瞬态传热。大体积混凝土的水化热温度场度逐渐降低时，弹性模量较大，徐变较小，在一定即为瞬态传热过程。对于瞬态传热的温度场，系统约束条件下会产生相当大的拉应力。此外，如果出的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间现拉应力超过了容许应力，就会出现裂缝，影响混都有明显变化

5、。根据能量守恒原理，瞬态热平衡可凝土质量【。由于拉压应力在水化热反期间交替以表达为(三维瞬态温度场的热传导方程为：变化，引起内部温度场和内部应力场交替变化。根0TaTaT02T、，、一(、+。+。)+⋯、⋯据此，笔者本人提出箱型结构抗滑桩，解决了水化cp热条件下具有内部温度和应力场变化等因素。且式中：为导热系数，单位为kJ／(m·h·oC)；c为比针对箱型钢筋混凝土结构和箱型预应力混凝土结热，单位为kJ／(kg·oC)；t为时间，单位为h；P为构力学，该两种结构通过一系列模拟机现场试验密度，单位为km3；0为混凝土的绝热温升，单位抗弯抗剪均能满足实

6、心抗滑桩的抗滑要求[5-61，由为kJ／kg。3有限元模型建立及条件设置收稿日期：2015—08—24基金项目：甘肃省科技支撑计划研究项目(1304FKA055)；甘肃省高等学校科研项目(2013B一1N)；国家电网甘肃电力科3．1有限元三维模型技项目(52270116ooD9)。本次以箱型抗滑桩和普通实心混凝土抗滑桩作者简介：侯小强(1977一)，男，甘肃正宁人，高级工程师，从事滑坡泥石流地质灾害防治技术研究工作。两者结合起来进行比较研究。截面面积分别为