多年冻土区桩基温度场监测及数据分析.pdfVIP

程培峰等：多年冻土区桩基温度场监测及数据分析 l17 DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．06．044 多年冻土区桩基温度场监测及数据分析 程培峰， 季 成 (东北林业大学。 哈尔滨 150040) 【摘 要】 为获取岛状多年冻土地区钻孔灌注桩和桩周冻土的温度场变化规律，依托大兴安岭岛状冻土区 漠大线林区伴行公路工程，在K216+746处工程桥桩位置建立试桩试验场。通过对试验场地桩一土的温度监测 ， 得到试桩浇筑完之后，桩体的温度随时间的变化曲线和桩侧冻土不同深度处的温度随时间的变化曲线。从中发 现冻土上限位置以上部位的桩一土的温度受到外界大气温度变化的影响显著，越往下影响越弱；桩基的回冻期为 2个多月；混凝土水化热横向传递速度为0．2m／d，热扰动范围为 1—2倍桩径。 【关键词】 多年冻土；温度监测；回冻期；热扰动 【中图分类号】 17_1475．2 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)O6一O117一o3 冻土是多相和多成分的复杂体系，随着温度的变 化，与测温管 B、C、D形成对 比，如图 1所示。测温管 化，其 固态冰和液态水之间相互转化，形成复杂的物 B、C、D、E都在各 自相应的管顶端和底端位置布设一 理力学特性，因此冻土对温度的变化非常敏感。在多 个，中部的温度传感器位置对应桩内A的温度传感器 年冻土进行桩基础的施工 ，随着施工过程的扰动、工 位置，测温管孔深都为 16m，温度传感器个数都为 17 程本身的热量和混凝土水化热的影响，都会给长期稳 个 ，如图2所示。 定的多年冻土冰层带来较大影响。因此，对桩身和桩 表 1 K216+746试验地土层分布情况 周多年冻土的温度场研究有很大的实际意义。 依托漠大线林区伴行公路工程 ，在位于大兴安岭 岛状多年冻土地区的1处工程桥桩位置建立试验场， 在试桩浇筑完后 ，通过对桩 一土整体温度的监测 ，来 分析桩体的回冻时间和整个桩 一土温度场 的变化趋 势，为现场的施工工艺优化和加快施工进度提供数据 支撑 。 1 试验地的基本情况 在K216+746处中桥位置建立试桩试验场，试桩 采用冲击钻成孔。K216+746断面内存在多年冻土， 类别有饱冰冻土、富冰冻土和多冰冻土 ，土层分布情 况如表 1所示。年平均气温 一2．4~C，极端最高气温 37．0~C，极端最低气温 一45．8~C，冻结期为 10月至次 A管 B管 c管 D管 E管 年2月。平均地温为 一2．0~C，属于地温基本稳定区多 试 年冻土厚层地下冰地段。 验 桩 2 传感器的布设 K216+746桩径 1．2m，桩内A组温度传感器是用 细钢丝绑扎到钢筋笼上，随着钢筋笼的下放一 同埋入 到混凝土中，混凝土保护层厚度为7em，在桩端和桩底 图1 试验地K216+746处温度监测平面布置图 部各布设一个温度传感器，中部的温度传感器间隔为 lm，共 16个。桩周土测温管 B．、c、D、E内温度传感器 3 监测结果分析 是将探头安装在 PPR管上 ，随着 PPR管一起下放到用 3．1 桩体温度数据分析 钻机打下的测温孔内，测温管 A、B、C、D之间的间距 试验地的温度数据采集时间为 2013年 7月至 为lm，基准管E管与D管的距离为20m左右 ，设置 E 2014年 3月，K216+746处桩基础浇筑完的时间为 管的目的是为了测定正常环境下多年冻土的温度变