多年冻土区桩基温度场监测及数据分析.pdf

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1、程培峰等：多年冻土区桩基温度场监测及数据分析l17DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．06．044多年冻土区桩基温度场监测及数据分析程培峰，季成(东北林业大学。哈尔滨150040)【摘要】为获取岛状多年冻土地区钻孔灌注桩和桩周冻土的温度场变化规律，依托大兴安岭岛状冻土区漠大线林区伴行公路工程，在K216+746处工程桥桩位置建立试桩试验场。通过对试验场地桩一土的温度监测，得到试桩浇筑完之后，桩体的温度随时间的变化曲线和桩侧冻土不同深度处的温度随时间的变化曲线。从中发现冻土上限位置以上部位的桩一土的温度受到外界大气温度变化的影响显著，越往下影响越弱；桩基的回冻期为2个多月

2、；混凝土水化热横向传递速度为0．2m／d，热扰动范围为1—2倍桩径。【关键词】多年冻土；温度监测；回冻期；热扰动【中图分类号】'17_1475．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)O6一O117一o3冻土是多相和多成分的复杂体系，随着温度的变化，与测温管B、C、D形成对比，如图1所示。测温管化，其固态冰和液态水之间相互转化，形成复杂的物B、C、D、E都在各自相应的管顶端和底端位置布设一理力学特性，因此冻土对温度的变化非常敏感。在多个，中部的温度传感器位置对应桩内A的温度传感器年冻土进行桩基础的施工，随着施工过程的扰动、工位置，测温管孔深都为16m，温度传感器个数都为17

3、程本身的热量和混凝土水化热的影响，都会给长期稳个，如图2所示。定的多年冻土冰层带来较大影响。因此，对桩身和桩表1K216+746试验地土层分布情况周多年冻土的温度场研究有很大的实际意义。依托漠大线林区伴行公路工程，在位于大兴安岭岛状多年冻土地区的1处工程桥桩位置建立试验场，在试桩浇筑完后，通过对桩一土整体温度的监测，来分析桩体的回冻时间和整个桩一土温度场的变化趋势，为现场的施工工艺优化和加快施工进度提供数据支撑。1试验地的基本情况在K216+746处中桥位置建立试桩试验场，试桩采用冲击钻成孔。K216+746断面内存在多年冻土，类别有饱冰冻土、富冰冻土和多冰冻土，土层分布情况如表1所示。年平均

4、气温一2．4~C，极端最高气温37．0~C，极端最低气温一45．8~C，冻结期为10月至次A管B管c管D管E管年2月。平均地温为一2．0~C，属于地温基本稳定区多试年冻土厚层地下冰地段。验桩2传感器的布设K216+746桩径1．2m，桩内A组温度传感器是用细钢丝绑扎到钢筋笼上，随着钢筋笼的下放一同埋入到混凝土中，混凝土保护层厚度为7em，在桩端和桩底图1试验地K216+746处温度监测平面布置图部各布设一个温度传感器，中部的温度传感器间隔为lm，共16个。桩周土测温管B．、c、D、E内温度传感器3监测结果分析是将探头安装在PPR管上，随着PPR管一起下放到用3．1桩体温度数据分析钻机打下的测温

5、孔内，测温管A、B、C、D之间的间距试验地的温度数据采集时间为2013年7月至为lm，基准管E管与D管的距离为20m左右，设置E2014年3月，K216+746处桩基础浇筑完的时间为管的目的是为了测定正常环境下多年冻土的温度变2013年7月29Et，桩体的温度变化曲线如图3所示，【基金项目]大庆油田有限责任公司重点科研项目(2013022411)l18低温建筑技术2015年第6期(总第204期)其对应的竖向编号如图2所示。化曲线图。由于距桩侧3m处测温管上的温度传感器所测的温度与桩侧2m处所测的温度变化不大，所以^^^A^^^^^^^^^太阳艟电池板没有特殊情况，本文不再加以单独描述。K216

6、+746加：2m0mm幽凼融氐玑蕾!^警B警c蕾D譬E管连接线敷据采集箱处桩侧冻土温度曲线变化如图4和图5所示。、卜10十1．0十l_0．1—C2nC0C—-CCCCCCCCCCCC地面线Z1⋯⋯多年冻土上限1．6m温度，℃DDDDnDDD泥D炭土DD(饱D球D冻土口)Dl：3删砾(富冰冻土)＼2嘲砾(多冰冻土)岛n目：玉糟魔粘土捏明砾靠(多冰冻土)_一ldl：5块石土6一3d-{2．0凝灰岩嫠【—180—一．-51d0d1I12一25d5l9I

7、灰岩试拴桩雇面位置14一45d-．4-90d孔撵15m孔滚16m孔深16m孔深16m孔深16m单位：m图4K216+746A／[基准测温管所测冻土、

8、：温度传感器不同深度下的温度曲线变化图图2温度监测系统纵向测温特征点布置图温度，℃一3d一5d越—一10d赠-——25d—一45d鸯号簧写罱善：工I1‘一90d：苎篡苎：2j温度，℃—A1一A2一A3一A4一A5一A6一A7一A8一A9一Al0+Al1一Al2tA13一A14一A15一Al6时间／年·月·日_+·l3d图3K216+746／2[桩体温度变化曲线图一+5d从图3可以看出，K216+7