岛状多年冻土地区CFG桩承载力特性研究.pdfVIP

张旭东：岛状多年冻土地区CFG桩承载力特性研究 129 DOI：10．13905／j．cnki．awj,~．2016．02．043 岛状多年冻土地 区CFG桩承载力特性研究 张旭东 (黑龙江省公路勘察设计院， 哈尔滨 150080) 【摘 要】 我国北方部分地区存在多年冻土，其热力学性质的不稳定常引起该地区的建筑工程产生不均匀 沉降、开裂、冻胀等破坏。文章结合某高速公路的岛状多年冻土路基段工程 ，研究 CFG桩在岛状多年冻土中的承 载力特性，分析 CFG桩桩周多年冻土的温度变化规律，实验发现CFG桩施工对桩周冻土影响非常有限，冻土地区 CFG桩侧摩阻力主要由土的冻结力提供，在实验条件下加载420kN时多冰冻土层出现应力松弛，并且CFG桩加载 过程中，桩侧摩阻力与桩的沉降呈现非线性关系。 【关键词】 多年冻土；CFG桩；侧摩阻力；沉降 【中图分类号】 TU475．2 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)02—0129—02 多年冻土又称永久冻土，是指持续三年及以上地 2 实验研究 温处于零度 以下的冻结不融 的土层 ，在 中国大约有 为了研究 CFG桩在岛状多年冻土地层的承载力 2．3万kmz_。由于冻土环境脆弱，热稳定性差，导致 特征及两者的相互作用机制，在实验路段设置了5组 北方地区出现大量复杂的冻土工程问题 。水泥粉 CFG桩进行相关实验。CFG桩参数及实验类型见表 煤灰碎石桩，即CFG桩是一种常用的地基处理技术， 2。同时，为了分析 CFG桩对地层温度 的影响及其沉 在我 国南方地 区应用较普遍，经验相对成熟 ，但是在 降变化，在C．1、C-2桩体内沿桩身每隔1m设置一组测 北方多年冻土地 区应用 CFG桩进行地基处理的方式 温点以及应变测点 ，另外在距 C一1、C_2桩 0．5m及 2m 较少见，还未形成普遍的经验及系统 的理论。本文结 处各布置了1组测温孔 ，测温孔之司的距离为0．4m， 合北方岛状冻土地区的高速公路路基工程研究在多 测温孔参数如表3所示。 年冻土环境下的CFG桩基础的承载力特征，分析其受 表 2 5组CFG桩参数 力及传力规律和沉降变化，以期为今后在北方多年冻 桩号 C-1 C2 C_3 C4 c-5 土地区公路的施工和养护提供指导和借鉴。 桩径／m 0．4 0．4 0．4 0．4 0．4 1 工程概况 桩长／m 7 6 4 4 4 该高速公路位于小兴安岭腹地 ，岛状冻土分布广 实验类型 静载、温度 静载、温度 抗压强度 抗压强度 抗压强度 泛 ，经过路段地质情况复杂。该地区属寒温带大陆性 气候 ，冬季时间长且寒冷多雪。项 目某路段经过林 区，地表下一定深度内都为腐植土地层，淤泥较厚，沼 泽地多，并且粉砂性土下一般是冻土。对埋深浅、厚 度小 的多年冻土路段 ，采取换填法地基处理，将冻土 层挖 出并换填粗颗粒砂土，而对埋深大、冻土层较厚 的路段应用CFG桩地基处理，以加强地基承载力和稳 定性。该路段地处林区，冻土地质条件复杂，具体的 2．1 CFG桩对冻土层温度的影响 地层分布如表 1所示。 温度变化直接影响冻土性质，在 CFG桩施工完成 后，对桩身周围的冻土温度进行了测试，连续测量 10m，