桩侧土体的性质与分布、桩体长径比是影响桩基础荷载传递规律的主要因素。桩周土体强度高、塑性强，且受含冰量和温度的直接控制，是冻土区桩基础的独有特征。充分理解冻土区桩基础的荷载传递规律及影响因素，不仅有助于冻土区基础工程的设计施工，而且对桩基础变形防控有重要指导意义。利用界面库仑摩擦模型和可以反映土壤塑性的Drucker—Prager准则，模拟计算了不同条件下冻土桩基础的荷载传递过程和承载力变化。结果表明，冻土区桩基础的荷载～位移曲线分为线性段、加速段、破坏段；降低土体温度、减小桩径可以降低线性段的变形斜率，提高极限荷载；而增加桩长会增大极限荷载，但不会显著影响线性段的变形斜率。总体而言，侧摩阻力在线性变形段呈R形分布并由上向下逐步发挥，在极限荷载后呈现正梯形分布；温度越低，桩径越小，桩越长，则桩侧中下部侧摩阻的滞后效应就越显著；桩侧土体热力性质的差异及分布，扩大了侧摩阻力分布的异化特性；桩侧上部土体温度越低，越有利于冻土桩基础的承载性能。

近年来全球升温明显，多年冻土退化趋势显著。为研究多年冻土退化对桩基础竖向承载力的影响规律，建立了考虑多年冻土退化效应的桩基础有限元模型，分析了多年冻土区季节活动层厚度的改变对桩基础竖向承载力的影响规律。结果表明，随着季节活动层厚度的增加，桩基础的竖向极限承载力呈现减小的变化趋势；不同季节活动层厚度工况下桩基础的最大应力均出现在桩头位置，最小应力均出现在桩底位置，并且随着荷载的增大，桩基础最大应力出现的区域呈现出由桩头位置逐渐向桩底位置扩大的趋势；当季节活动层厚度相同时，随着荷载的增加，土体应力整体呈增大的趋势，且最大应力出现位置均呈现出随着荷载的增大从桩身周围土体向桩底土体转移的趋势。

多年冻土区的钻孔灌注桩施工开始受到广泛重视,通过对此类区域桥梁建设工程的钻孔灌注桩温度场变化情况进行研究,能够为后续的进一步建设与规划打下坚实基础,有利于解决存在的负面问题,提高桥梁建设的基础质量。因此,需要重视相关研究内容,确保施工流程可以与实际条件相贴合,降低多年冻土区桥梁建设出现问题的概率,提高钻孔灌注桩的施工效果。本文依据实际工程案例,首先明确测试元件的设置方法,随后深入研究地温监测状态与结果数据包含的信息,为后续的进一步建设打下坚实基础,以供参考。

多年冻土区灌注桩修筑过程中,混凝土携带的热量和水化热会对周围冻土产生强烈的热扰动,由于基础在回冻前承载力非常小,因此桩基的快速回冻已成为该地区基础设施建设中备受关注的问题。为解决该问题,创新性地提出人工冷却法在多年冻土区灌注桩中的应用,以实现基础的快速降温和回冻,并在青藏高原北麓河进行现场人工冷却灌注桩试验。试验结果表明:人工冷却降温效果显著,试验进行到第2天,基础周围土体温度已经降至天然场温度以下;随着冷却试验的继续进行,基础和周围土体的温度会进一步降低;人工冷却有效降低了土体温度,并增加了桩基周围土体的冷储量,冷却试验结束后的第7个月试验桩的平均界面温度为-0.6℃,无冷却措施桩对应的平均界面温度为-0.37℃。承载力计算结果表明:人工冷却可以快速、大幅提高桩基的承载力,通过该措施的应用,试验桩的承载力可提高至2 231kN,而无冷却措施桩对应时刻的承载力仅为549kN;该措施有效缩短了冻土区灌注桩施工的后续等待时间,经过人工冷却的桩基承载力很高,冷却结束后即可进行上部荷载的施工。人工冷却可作为冻土地区桩基快速施工中的一种重要方法和有效途径,其不仅能够解决灌注桩对冻土产生热扰动这一...

为了给青藏高速桥梁方案设计提供技术支持,对青藏铁路、青藏公路桥梁运营情况开展了调研。调研起点为格尔木,终点为拉萨,全程共1183公里。从桥型选择、方案设计、病害情况等方面,对冻土区现有桥梁开展全面的分析和总结。调研发现桥梁下部墩柱开裂、路桥过渡段不均匀沉降等典型病害。结合青藏高速公路桥梁设计实际情况,分别对冻土桩基设计方法、构造;上部结构选型、路桥过渡段处置方案等关键技术问题提出了工程解决方案。

高原地区由于地势较高,氧气浓度低、环境极为恶劣,加上环境温度通常较低,所以进行桥梁的施工工作难度较大,由于长期寒冷而形成的冻土层,硬度较大,不易挖掘,在这种恶劣的条件下开展施工工作,对施工工艺和技术是一个极大的考验。施工人员在这种条件下施工,要结合当地的实际环境条件和地质状况,合理选择施工方法,制定与之相匹配的施工工艺,以保证桥梁施工的顺利开展。

为实现铁路桥梁工程冻土区桩基础施工质量控制,保障桩基础的稳定与可靠,预防质量缺陷问题,须采取有效施工技术措施。文章介绍了铁路桥梁工程冻土区桩基础施工技术,主要包括施工方案设计,施工质量控制,施工安全管理等内容,指出工艺流程和施工要点,类似工程施工可从中得到借鉴。

在全球大气升温、气候变暖以及人为因素干扰的情况下,冻土上限的变化对多年冻土地区的工程基础会有不同程度的影响,使其承载能力会发生一定程度的改变。本文选取活载为中-活载和ZKH活载模式,结合青藏铁路桥梁桩基承载性能问题,进行了基桩的数值模拟分析。通过在冻土上限变化条件下基桩的内力和变位的对比,评价桩基在冻土上限变化时2种模式的活载作用下桥梁桩基各性能指标的安全储备。为多年冻土桥梁的桩基础设计与施工提供一定参考。

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。

为研究高纬度低海拔岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩施工后桩基温度的变化规律及回冻时间,利用智能温度监测系统采集了2根15 m长试验桩回冻前后的温度数据,实时监测了桩基的回冻进程,总结出了桩基温度随时间的变化规律并根据有限元分析结果建立了桩基回冻时间的计算方程。监测及分析表明:在冻土地温作用下桩基首先由桩底向上进行单向冻结,当大气温度降到0℃以下时桩基在上下两个方向同时冻结;回冻后桩身内部温度与桩侧土体温度基本保持一致,相同深度处温差均小于0.1℃;在入模温度相近时,1.2 m桩径试验桩的回冻时间是1.0 m桩径试验桩的1.14倍。