多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩是一种新型桩型，研究其竖向承载特性，对其推广应用具有重要价值。基于室内模型试验验证数值方法，并通过数值模拟，研究其承载力组成模式并与广泛使用的普通钻孔灌注桩比较，最后提出多年冻土区钻孔灌注螺纹桩单桩承载力估算办法。研究表明：多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩90%承载力来源于桩侧混凝土与冻土机械咬合作用，多年冻土的抗剪强度决定桩基承载力，季节活动层对其承载力影响很小，桩体承载力全年稳定。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩桩侧螺纹与土体咬合，通过轴力计算的等效摩阻力远大于常规灌注桩与冻土间的冻结力。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩达到极限承载力后桩侧塑性区连通，桩周土体剪切破坏，使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
在海拔超过5000 m的超高海拔冻土区建设光伏电站时,电站易受冻融、缺氧、气候恶劣等不利因素的影响,因此在进行光伏支架微孔灌注桩基础施工时,不能完全照搬低海拔地区的施工方法,而应充分考虑项目所在地的水文地质条件、气候条件、环境因素等的影响。以西藏自治区双湖县的可再生能源局域网光伏电站为例,对超高海拔冻土区光伏支架微孔灌注桩基础的施工工艺和施工方法进行了探究,总结出了一套简便实用的施工方法,以期为同类工程施工提供参考。
季节性冻土地区基础计算过程中需要考虑切向冻胀力和法向冻胀力,防止受二力影响使建(构)筑物产生破坏。对于是否考虑冻胀力应根据土的含水率、土壤类别、冻土层厚度等现场条件综合评判,不能局限于规范的规定。结合工程建设实例,分别在规范计算取值和现场试桩两种情况下,对季节性冻土地区光伏灌注桩长度进行研究,对比分析了在施工工期、造价成本的差别,为后续类似项目提供借鉴。
为了解多年冻土区灌注桩浇筑后的桩体温度分布特性、变化规律和桩–土传热过程,基于青藏高原北麓河钻孔灌注桩现场实体试验观测结果和理论分析开展系统研究。结果表明:随着混凝土的灌注完成,首先在桩体与周围土体传热过程方面,桩体表现为较为明显的分层现象,多年冻土上限附近以上部分桩体放热热流相对较弱,而以下部分相对较强;其中热流矢量方向以水平为主,深度垂向方向相对很小、且也主要集中于多年冻土上限附近。其次,在温度变化方面,桩体上、下部分表现为不同的温度变化过程。上部经历了快速升温和缓慢的降温过程,而下部表现为较为稳定的降温过程,并由此导致桩体深度方向温度较大的差异性,最大温度梯度达到约11℃/m,其中热量主要聚集在桩体上部、并形成高温核。因此,桩底可能存在因温度过低引起的强度不足问题;以及大温差可能导致的沿深度方向混凝土温度裂缝和开裂的产生。工程中建议合理控制入模温度或使用低温早强混凝土,以提高混凝土的养护温度并减少温度裂缝的产生。
为研究混凝土入模温度、水化热对桩周冻土带来的热影响问题,以共玉公路查拉坪大桥桩基作为原型,设计了室内模型试验,研究了入模温度、水化热对冻土的热影响规律。研究结果表明,入模温度的影响时间为0～100min,200～300min为水化热影响期,入模温度对冻土的热影响程度大于混凝土水化热。入模温度最大影响范围是3倍桩径,1倍桩径以内为入模温度主要影响区,1～3倍桩径为入模温度和水化热共同影响区,3倍桩径以上为水化热影响区。入模温度及水化热在深度上影响范围是70～150cm,70cm以上冻土温度受外界环境影响较大,150cm以下冻土温度受下边界条件影响较大。
文章结合实际工程,对内蒙古某地面光伏发电场支架基础方案进行了设计研究,通过分析,提出了合理的地基基础方案及相关计算方法,供同行参考。
为研究人工冻土融化后的单桩承载性能变化,本文进行了模型试验方案的设计研究。设计了常温桩、冻融桩和冻结桩三组模型桩的单桩静载荷试验,模拟了饱和砂土地基条件,研究制定了地基的人工冻结及融化方案和桩身内力测试方案;通过试验数据,分析人工冻土融化对单桩承载性能的影响,为工程设计、施工方案的制定提供依据。试验已达到预期目的,设计的方案合理可行。
采用物理模型试验方法,对人工冻土条件下混凝土灌注桩进行了桩身温度场监测及混凝土强度检测,并基于试验数据,研究了人工冻土中灌注桩桩身温度场发展规律和混凝土强度增长特性,可为人工冻土条件下混凝土灌注桩的施工提供技术指导。
当前随着公路桥梁施工的快速发展,往往对工程的工期都要求较为严格,而且在我国北方地区冬季较为寒冷,许多时候为了赶工期,往往处在土还没有完全化冻就开始进行施工。这样就需要充分的考虑到冻土区对于施工的影响。在进行桥梁施工时,需要应用钻孔桩施工技术来进行施工,这样就需要采取适当的防冻胀原理,从而避免因冻胀而对桥梁在使用过程中所造成的损害。现分析冻土区钻孔灌注桩施工的设计原则,并进一步对季节性冻土区钻孔灌注桩施工的工艺和方法进行了阐述。
桩基础是桥梁工程的常见形式,当前桥梁建筑技术条件下,桥梁桩基础施工通常会遇到很多不良性地质工况,特别是在高寒冻土地区进行桥梁工程施工,应针对其桥梁桩基础施工进行严格的质量控制。针对采用旋挖钻机灌注桩进行冻土区桥梁桩基础施工的技术工艺进行了简要阐述和分析。
