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1、桩基抗冻拔稳定分析及工程应对措施宋杨(黑龙江省广通公路工程有限公司,黑龙江哈尔滨150000)摘要:多年冻土区和深季节冻土区的一些桩基公路桥,在冻胀尤其是极强冻胀作用下,发生不少变形损坏现象。所以研究冻胀力作用下的桩基的受力特性有着很重要的意义。首先分析冻土地区桩基在冻胀力作用下土冻胀特性,其次根据多年的工程实践,提出桩基冻胀防治措施,为今后季冻区的桥梁基础施工提供了有效地实践经验。关键词:桩基;抗冻性能;稳定性中图分类号:TU473.12文献标识码:A文章编号:10085696(2008)0
2、6003402PileAntifreezePerformanceStabilityAnalysisandProjectCorrespondingMeasureSONGYang(HeilongjiangGuangtongRoadProjectLtd.,Harbin150000,China)Abstract:Permafrostzoneanddeepseasonpermafrostzoneofsomepilehighwaybridgeinthefreezing,especiallyunderstrongfr
3、ostheave,alotofdamagedeformationphenomenon.Sostudyoftheroleoffrostheaveundertheforceofthepileisveryimportant.Firstofpermafrostintheregionpilefrostheavingfrostheavingoftheroleofsoil;thenbasedonyearsofengineeringpractice,theproposedcontrolmeasurespilefreezing,
4、frozenforthenextquarterbasedonthebridgeconstructionareatoprovideaneffectiveandpracticalexperience.Keywords:pile;antifreezeperformance;stability1受力分析根据冻胀力作用(如图1所示)在基础表面的方向可分为切向冻胀力、法向冻胀力和水平冻胀力3种形式:切向冻胀力垂直于冻结锋面,平行作用于基础垂向侧表面、且通过基础与冻土间的冻结强度,使基础随着土体的冻胀变形而产生向上位
5、移的拔起;法向冻胀力n0垂直于冻结锋面和基础底面和水平冻胀力h0垂直于基础侧表面,使基础受到水平方向挤压或推力而产生水平位移。寒冷地区的建筑物主要受到切向冻胀力而遭到破坏。图1给出了土体冻胀力与建筑物基础间的相互作用关系,在自重应力和附加应力的作用下桩体顶面出现持力层土的压缩变形,随切向冻胀力的增长,当大于桩体自重和附加应力,桩体产生明显上移,桩体顶面的接触压力很快出现并增大。2桥涵基础冻胀防治措施桥涵基础冻胀防治措施很多,但归纳起来也只有两类:s切向冻胀力;h0水平冻胀力;qs侧摩阻力;
6、一是增加基础锚固力的结构措施;二是消除或削弱冻胀力的n0法向冻胀力;G桩体自重;N附加应力。工程措施。一般说来,桥涵地基实给水充足(包括地表水、地图1地基土冻结后受力情况下水),受河水作用,基础冻胀防治要比一般建筑物困难得多。因此,防治桥涵基础冻胀时,必须充分考虑结构的特点,简便、节省投资、使用耐久和效果理想的原则,合理选用抗冻工程地质、水文的特殊条件,按着因地制宜、就地取材、施工胀结构。2.1换填法收稿日期:200805211)换填砂。对于厚度小于或等于设计冻深的冻胀土(如作者简介:宋杨(1
7、981~),男,助理工程师,研究方向:道路工程.粘性土、粉砂等),其下又是透水性的土质(砂或砾卵石等);第6期宋杨:桩基抗冻拔稳定分析及工程应对措施∃35∃地基土在冻结过程中地下水位始终低于冻结锋面;夏季无冲向内注入工业凡士林油或黄油,然后将上下两端堵住,防止刷、冬季无结冰的桥涵地基,其冻胀防治可选用换填砂的方油被挤出,再在套管底部焊上一个刚度很大的底刃脚并嵌固法。但要严格控制换填砂的质量,粉粘粒含量不得大于在暖土层中。也可将套管作成两个半圆形,安装时用螺栓拼15%。换填范围一般为0.5~1.0m,冻胀、强
8、冻胀地基换填装。75%设计冻深,特强冻胀、极强冻胀换填90%设计冻深。2.4结构法2)换填砾(卵)石。用砾(卵)石(粉粘粒含量15%)置1)扩底桩。扩底桩是指桩的下端一段长度扩大,成为大换天然地基冻胀土是防治桥涵基础冻胀的有效措施。由于头桩。扩底桩的扩大方式主要有两种:一种是爆破扩底;另它不受土冻胀性及其厚度的限制,不受含水量和地下水位的一种是机械扩底。设计者可根据机械、水文地质和施