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漠河地区多年冻土物理力学性质研究

董鉴峰  
【摘要】: 本项目来源于220kV塔河-漠河输电线路新建工程。该工程为中俄石油管道正常运行提供必需的电力设备。对于输电线路,风荷载作用在沿途电线上,引起水平弯矩,使桩基础受上拔力。衔接型多年冻土提供极好的抗拔力,但冻融病害是承载力的控制关键。因此,研究该场地土体对杆塔基础承载力的影响是非常必要的。 本文主要研究内容:首先,对取自塔河-漠河输电线路场地101个原状多年冻土的物理力学指标的测定,包括冻土密度、含水量、颗粒分析、起始冻结温度、导热系数、冻胀系数、融沉系数、单轴抗压强度等八项试验87个土样的试验。实验结果表明塔河-漠河输电线路场地第②层粉质粘土混角砾(含碎石)层以及第②1层淤泥质粉质粘土混角砾层对新建工程杆塔基础承载力影响最大。主要表现为,在土体密度基本相同的情况下,该层土体的含水量较大,由于处于桩土相互作用段,属于特强冻胀、强融沉饱冰冻土,将产生较大冻胀量、融沉量,影响桩基承载力。因此,进行桩基础承载力计算时,应特别考虑第②1层淤泥质粉质粘土混角砾层土的强融沉特点产生的负摩阻力,桩端位于第③层粉质粘土混角砾层比第④层粉质粘土混碎石层更有利。 其次,对英国原产核磁共振仪的引进,以及配套制冷设备的研发,用于模拟低温环境;根据冰融化过程中固态冰、结合水、液态水的衰减速度不同,找到冰、水对应的弛豫时间;通过核磁共振仪用NMR法测定冻土中未冻水含量,解决了目前未冻水含量检测难度大、精度差的问题;通过试验分析得到温度对原状冻土未冻水含量的影响规律。


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