为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性，以某输油管道阀室建筑基础项目为依托，通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明，桩基荷载沉降曲线变形较缓，承载模式表现出摩擦桩特性，且承载力满足设计要求；水泥入模温度5℃，施工完成后，桩周土体融化圈在第5d时达到峰值，第36d完全消失，桩周土体重新回冻；桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同，桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大，约为2.9倍桩径；与大直径桩基相比，微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明，在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。

基于多年冻土区桩基混凝土的设计与施工,研究了多年冻土区大直径钻孔灌注桩的早期回冻规律,通过桩基现场试验并结合数值仿真模型分析了桩周混凝土水化热和桩周冻土回冻规律。分析结果表明:在灌注完成后25d内桩侧温度在1℃以上,在灌注完成45d后桩侧温度逐渐恢复到0℃;数值模拟结果显示在灌注完成60d后桩身温度下降至0℃,在灌注完成200d后桩周土体回冻至天然状态;入模温度每提高2℃,桩侧峰值温度提高1℃左右,而2倍桩径处峰值温度提高0.5℃左右。可见,在大直径桩基条件下桩基混凝土中可以不添加或少添加早强剂,也没有必要刻意降低拌合物入模温度;桩基的施工时间最好安排在暖季,为混凝土的养生提供较好的外部条件。

通过对青藏铁路清水河地区拼装式涵洞地基温度和沉降的观测,研究多年冻土区拼装式涵洞现浇混凝土基础对冻土的热扰动影响、地基的回冻规律和冻土人为上限的变化特征,分析涵洞结构随地基冻胀、融沉产生的变形。经过2个冻融周期的现场测试和研究表明:青藏高原清水河细颗粒高温多年冻土区涵洞基础施工的时间若选在10月下旬,明挖基坑及现浇基础混凝土对基底以下多年冻土的影响深度为1.1～1.3 m,施工扰动、融化后的冻土地基回冻时间为45～50 d,涵洞基础施工2年后多年冻土地基人为上限上升了1.0 m左右,冻土上限沿涵洞中轴线在其中部上升大,两端上升较小,这说明涵洞路基和涵洞具有保温隔热的作用;涵洞建成1年后地基沉降大部分已发生,且2年中涵洞地基的不均匀沉降基本稳定。

为解决青藏铁路修建过程中多年冻土区桥梁钻孔灌注桩浇筑桩身混凝土对冻土层地温的影响,把握后续工程施工,需要确定钻孔灌注桩灌注后的回冻时间,目的在于为后续工程施工提供可靠的依据,如桥墩(台)的施工、上部结构的铺架以及对工期的影响等工程实际问题。针对青藏高原多年冻土区钻孔灌注桩回冻问题,从现场实际地温测试资料出发,通过对青藏高原低温多年冻土区及高温不稳定多年冻土区 2 个试验场地实测地温资料的对比分析,初步得出 2 个不同地温分区下大直径钻孔灌注桩回冻规律:低温多年冻土区天然地温较低,桩身混凝土浇筑 8 d 后,桩身首先在地面以下 3.5～7.5 m (-0.027 ℃～-0.32 ℃)及桩底处出现负温(-0.35 ℃);高温不稳定多年冻土区天然地温较高,桩身混凝土浇筑 18 d 后,桩身首先在桩底处出现负温(-0.18 ℃)。所得到的初步结论来源于现场测试结果,对工程实践能够起到指导作用。