土体冻胀对桩锚支护结构影响试验研究.pdf

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土体冻胀对桩锚支护结构影响试验研究高欣亚，李元勋，石冬梅，李双好，向田摘要：在我国西北季节性冻土地区，冬季土体冻胀对基坑安全危害不容忽视。为探究土体冻胀与桩锚支护结构间的相互作用，进行桩锚支护结构基坑冬季室外试验。通过研究冻胀作土体冻胀对桩身内力的影响；温度降低可使桩身上部弯矩增幅变大：锚杆自由段应力大于锚固段，且锚固段应力易受冻胀作用影响产生增长。所得结论可为桩锚支护结构在季冻区基坑工嗪４笱聊竟こ萄г海髂用下桩锚支护结构内力与桩后土压力的变化规律，得出以下结论：浅层桩侧土压力易受温度与土体含水率等多种因素影响产生突变；支护桩上部内力随冻胀次数增加而增大．锚杆能够减弱程中的应用提供参考。关键词：土体冻胀；桩锚支护结构；室外实验；桩侧土压力中图分类号：文献标识码：文章编号：．．．第卷第地下空间与工程学报年琍．瓹收稿日期：．．薷母作者简介：高欣亚，男，河北石家庄人，硕士生，主要从事基坑支护等方面的研究。通讯作者：李元勋，男，甘肃兰州人，博士，副教授，主要从事基坑及边坡支护等方面研究。基金项目：青海省科技厅项目籞粃猅唤逃俊按宏图苹琒琗琇琇，：，甀—甌瓹篢．琣甃．琣甌：籶籵；猰甤猰簂．甤
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彝馐匝楦趴匝榻峁治忆引言我国西北地区大多属于季节性冻土区．冬季气候寒冷．土体受冻融作用影响明显。近年来，随着我国西北部地区快速发展。基坑工程数量也随之增多。其中桩锚支护结构因具有安全性高、稳定性多学者对该结构在基坑施工过程中的内力变化规律进行了研究【。为桩锚支护结构在西北地区安全应用提供了借鉴参考。而西北地区的独特气候，使得大多数基坑在冬季会受到冻胀作用的影响。目前。有关冻胀作用对于基坑支护影响的研究较少。张智浩等】总结了季冻区能对桩锚支护结构产生冻胀影响的因素．张媛等【】使用有限元软件对季冻区土钉边坡支护结构的冻融反应进行了分析．王建州等通过模型试验对季冻区深基坑水平冻胀力进行了研究。笔者结合桩锚支护结构室外试验，分析了土体冻胀作用对桩锚支护结构支护桩侧土压力、桩身内力和锚杆内力的影响。以期为桩锚支护结构在类似地区的安全应用提供参考。依据系统性、可靠性、经济性和点面兼顾设计原则进行桩锚支护基坑室外试验，研究支护桩侧土压力、支护桩内力和锚杆内力在历经自然冻融循环试验场地位于西宁市城北区，基坑长宽均为采栌根支护桩。支护桩，桩心间距，其中中间两根支护桩布置测量仪器，桩顶设有冠梁Щそ峁蛊拭嫱既缤Ｑ鼗由疃确较蚍别在距离冠梁顶部ι柚昧脚琶8耍每排设有8耍8瞬捎肏陡纸睿。锚杆倾角均为。。第一排锚杆长诙琶8顺脚琶8耸┘釉びα中间两根支护桩及锚杆上分别贴有钢筋应变计和电阻应变片用以观测桩身内力与锚杆内力变化。选取一中间支护桩布置土压力盒以观测桩侧土压力变化。各监测仪器安装位置如图荆据采集分别使用综合测试仪和电阻应变仪。具体试验步骤见表和水平冻胀力的双重影响。基坑侧壁后的土体冻结会使土体由松散状态变成冻结状态，导致越冬基坑土压力对支护结构的作用较土体的冻胀作用减小．所以冻胀作用就成为了对支护结构的主要作用．水平冻胀力一般大于土压力。因此，桩侧土压发的水平冻胀力的变化。桩侧土压力变化律如图从图锌梢钥闯鲎嗤裂沽Ψ植夹问酱筇上呈现出“两头小．中间大”的规律，随着冻胀次数σ韵赂鞯阃裂沽Τ鱿只郝龀さ高欣亚，等：土体冻胀对桩锚支护结构影响试验研究好、施工简洁的优点而得到