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《西安理工大学》 2003年
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一种寒区冻土地基新型桩的设计思路和工作性状探讨

徐彬  
【摘要】: 随着西部大开发的实施,占国土面积60%以上的广阔冻土区建设中将不可避免地遇到越来越多的冻土工程问题。冻土地区桩基普遍存在着:1 由于施工、水泥水化等造成桩周冻土融化,需相当长时间内才能回冻;2 桩周冻土冻胀对桩的“冷拔”作用往往将桩拉断;3 桩周冻土融沉引起负摩阻力。本文基于“主动冷却”地基的思想,以及针对冻土地区普通混凝土桩存在的三大问题,提出了一种新型桩的设计思路,运用数值仿真试验手段对其冷却机理与加固机理进行了系统研究,即在冻融活动层的深度范围内,在混凝土桩身的表面刻槽,修筑完时槽内填充碎石、块石等多孔介质,通过外界大气温度的自然波动下多孔介质在冬季时存在的对流换热机制,而在夏季只存在热传导,来达到主动冷却桩周冻土和抬升冻土上限的目的。本文分别对低温冻土区钻孔灌注桩和高温冻土区钻孔插入桩在冻融活动层范围内桩身刻槽前后的温度场、承载力等特性进行了对比,并分析讨论了一些影响桩基稳定性的因素,最后给出了桩身刻槽的设计与施工原则。数值仿真分析的结果表明,桩身刻槽后,利用多孔介质自然对流降温效应,促进了冻土的发育,使桩的回冻时间大为缩短;冻土上限大幅度抬升,从而使得桩的承载力提高,抗冻胀融沉性能提高。与原有桩相比,制作工艺稍复杂,但其优越性突出,克服了原来的三大问题。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU473.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程国栋,何平;多年冻土地区线性工程建设[J];冰川冻土;2001年03期
2 冯文杰,李东庆,马巍,张鲁新;不同边界条件对多年冻土上限影响的模型试验研究[J];冰川冻土;2001年04期
3 马巍,程国栋,吴青柏;多年冻土地区主动冷却地基方法研究[J];冰川冻土;2002年05期
4 邱明国,徐学燕,李海山,常小晓;冻结粉质粘土中锥形桩弹性阶段挤扩效应的研究[J];冰川冻土;2002年05期
5 李洪升,刘增利,朱元林;冻土断裂力学在桩基冻拔稳定计算中的应用[J];冰川冻土;1998年02期
6 邱明国,李海山,王珂,徐学燕;冻土中桩破坏模式的试验研究[J];哈尔滨建筑大学学报;1999年05期
7 徐学燕,李海山,邱明国,陶兆祥;桩基础约束条件下季节冻土场地冻胀量的二维数值求解[J];哈尔滨建筑大学学报;2001年06期
8 张建明,朱元林,张家懿;动荷载下冻土中模型桩的沉降试验研究[J];中国科学(D辑:地球科学);1999年S1期
9 程国栋;局地因素对多年冻土分布的影响及其对青藏铁路设计的启示[J];中国科学(D辑:地球科学);2003年06期
10 李宁,程国栋,徐学祖,朱元林;冻土力学的研究进展与思考[J];力学进展;2001年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈萌;;某矩形游泳池收缩变形裂缝的有限元计算及分析处理[J];四川建筑科学研究;2008年03期
2 苗胜军;丛启龙;任奋华;方伟;;基于ANSYS的大体积混凝土的水化热模拟研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 李潘武;;减少大体积混凝土底部约束的措施研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
4 程志;郭宏;韩云山;;超大体积混凝土温度裂缝控制技术[J];四川建筑科学研究;2010年04期
5 赵丽君;马云玲;;散热条件对筏板基础混凝土温度应力计算的影响[J];四川建筑科学研究;2010年04期
6 王从锋;刘德富;;高透水性混凝土路面温度场计算分析[J];四川建筑科学研究;2011年04期
7 李占印;董继红;;水泥恒温水化放热统一模型[J];四川建筑科学研究;2011年04期
8 董继红;李占印;;混凝土绝热温升公式的理论推导与试验研究[J];四川建筑科学研究;2011年05期
9 刘志勇;张本业;李勇;;高温高湿环境下水闸墙温度场的测试与仿真[J];四川建筑科学研究;2011年06期
10 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 方俊伟;康毅力;游利军;李相臣;;致密砂岩气藏多尺度传质行为研究进展[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 邵九姑;许友生;;Forchheimer型非达西渗流系统的数值模拟[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 冯帆;张国新;刘有志;;层间水力渗透破坏对拱坝工作性态的影响[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 贾福杰;赵顺增;王涛;谭风国;韩团结;杭玉勇;武旭南;谭涛;;有限元预测温度场技术在博兴交通家园住宅工程的应用[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
5 陈伟;张燎军;卢斌;白莉萍;张洋;陈亚军;;大型泵站混凝土底板冷却水管布置方案研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 卢斌;张燎军;陈伟;白莉萍;张洋;郑孝军;;大型泵站底板冬季施工温度应力及保温措施研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 梁波;陈兴冲;;青藏铁路的重要意义、技术难点及力学问题[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
8 王建省;董勤喜;;热流固耦合动态边界理论研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
9 许增光;柴军瑞;;考虑温度影响的岩体裂隙网络稳定渗流场数值分析[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
10 梅甫良;;沉管隧道管段侧墙水管冷却效应的仿真分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 兰常玉;冻融循环与列车动载耦合作用下高速铁路地基沉降规律研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
5 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
6 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
7 张登祥;混凝土早期收缩开裂理论与控制技术及其在桥梁工程中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
8 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
9 施烨辉;列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 孙锐;泥浆介质非等压条件下煤芯瓦斯解吸规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
4 刘永;纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的研究与开发[D];山东农业大学;2010年
5 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 马俊;球床多孔介质通道高速区流动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 徐鑫;蓄热电池一体化结构设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘小杰;兴阜矿3318工作面采空区自燃三带数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 张建俊;冻融循环作用下季冻区高铁路基沉降预测的试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 曹少辉;贵州高墩大跨PC连续刚构桥的温度场分析与温度效应研究[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢定义;黄土力学特性与应用研究的过去、现在与未来[J];地下空间;1999年04期
2 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
3 杨海蓉;多年冻土地区防治路基融化了沉及提高其稳定性的措施[J];冰川冻土;1985年01期
4 邱国庆,E.张伯伦,I.伊斯坎达;莫玲粘土冻结过程中的离子迁移、水分迁移和冻胀[J];冰川冻土;1986年01期
5 王家澄,程国栋,张宏鼎,刘继民;饱水砂土反复冻融时成冰条件的试验研究[J];冰川冻土;1992年02期
6 何平,朱元林,张家懿,沈忠言,俞祁浩;饱和冻结粉土的动弹模与动强度[J];冰川冻土;1993年01期
7 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
8 盛煜,吴紫汪,朱元林,马巍;应用蠕变理论对冻土在增应力过程中蠕变规律的几何分析[J];冰川冻土;1995年S1期
9 李洪升,刘增利,杨海天;地基土冻胀位移分析及计算模式[J];冰川冻土;1995年S1期
10 王绍令,赵秀锋,郭东信,黄以职;青藏高原冻土对气候变化的响应[J];冰川冻土;1996年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡双全;朱常志;郑兴莲;;旁侧荷载对复合地基性状的影响[J];河北农业大学学报;2010年01期
2 刘利民,姜静,陈竹昌;复合桩基工作性状的非线性分析[J];土木工程学报;2001年01期
3 曾润忠;曾桂珍;;不同基础条件CFG桩复合地基性状分析[J];路基工程;2008年03期
4 吴志煌;;基于有限元法的CFG桩复合地基工作性状分析[J];山西建筑;2008年24期
5 金宗川,顾源兴,汪稔,陈善雄;垫层作用下石灰桩复合地基工作性状[J];岩土工程学报;1998年02期
6 卢锡雷;卢成原;卢鸿凯;;不同设盘支盘桩的水平承载性状研究[J];浙江工业大学学报;2011年01期
7 简政,刘用暖,李九红;桩-土三维等厚度接触单元模型及其工作性状[J];水利学报;2002年11期
8 吴金虎;;墨西哥地震中预制和预应力混凝土构件的工作性状[J];工程抗震与加固改造;1988年03期
9 韩爱民;肖军华;;复合土钉墙变形数值模拟与设计参数优化组合[J];地下空间与工程学报;2005年05期
10 杨广庆;张保俭;吕鹏;庞巍;;土钉墙防护顺层石质高边坡工作性状研究[J];岩石力学与工程学报;2005年S2期
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1 卢陈;刘霞;向黎;;前板桩后高桩支护结构工作性状数值分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
2 周洪彬;罗章;黎振兹;;挖孔桩工作性状及嵌岩情况桩身纵向弯曲变形分析[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
3 朱向荣;王金昌;毛红梅;吴钰骅;;简化模型对路面结构体工作性状影响探讨[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年
4 汪宏;刘安来;李志明;曹骞;;水平承载桩工作性状的有限元初探[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
5 宰金珉;;复合桩基设计的新方法[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
6 胡小军;郑澄峰;;桩网复合地基工作性状有限元法分析[A];中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C];2007年
7 滕延京;李钦锐;李勇;石金龙;;既有建筑地基基础工作性状的试验研究[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
8 王幼青;;桩在垂直荷载下的性状[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
9 杨敏;杨桦;王伟;;长短桩组合桩基础设计思想及工作性状的有限元分析[A];2004年度上海市土力学与岩土工程学术年会论文集[C];2004年
10 杨平;朱逢斌;;城市隧道施工对邻近桩基工作性状影响研究[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈仁朋;软弱地基中桩筏基础工作性状及分析设计方法研究[D];浙江大学;2001年
2 刘冬林;桩顶与基础不同构造形式桩土相互作用试验研究[D];天津大学;2007年
3 杨桦;长短桩组合桩基础工作性状及工程设计问题研究[D];同济大学;2006年
4 杨东;现浇薄壁筒桩工作性状与应用研究[D];浙江大学;2013年
5 张昭;砂土中桩基础沉降机理宏细观研究[D];同济大学;2007年
6 王平卫;全套管灌注桩承载性状及施工工艺的研究[D];中南大学;2007年
7 王仙芝;多元复合地基设计理论与模型试验研究[D];华中科技大学;2008年
8 刘思思;基桩自锚静载测试技术的理论与试验研究[D];湖南大学;2010年
9 何杰;路堤荷载下土工格栅—夯实水泥土楔形桩复合地基承载机理研究[D];中南大学;2012年
10 王金昌;广义荷载作用下道路与软基共同作用研究[D];浙江大学;2003年
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1 陈登伟;群桩工作性状的有限元分析方法[D];合肥工业大学;2005年
2 龚迪快;竖向荷载作用下现浇混凝土薄壁筒桩的工作性状研究[D];浙江大学;2005年
3 赵铁平;青银高速公路水泥搅拌桩复合地基承载力研究[D];河北工业大学;2006年
4 张永芳;横向裂缝对预应力混凝土梁桥的工作性状影响研究[D];河北工业大学;2011年
5 任海军;柔性基础下桩体复合地基的工作性状与工程应用研究[D];中南大学;2005年
6 张晓江;微桩工作性状及其在桥梁工程中的应用研究[D];石家庄铁道学院;2006年
7 叶良;楔形桩的工作性状分析和应用研究[D];浙江大学;2008年
8 彭双艳;地裂缝影响区混凝土桩周土体工作性状[D];长安大学;2009年
9 张震国;碎石桩复合路基承载机理与沉降变形研究[D];武汉理工大学;2009年
10 徐教宇;土钉支护工作性状的研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
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