對土凍結過程中若干凍脹力學問題的商榷_圖文

1、 期 劉鴻 緒 ; 對 土 凍 結過 程 中若 干 凍 脹力學 問 題 的 商 榷7續(xù)8 + = 1 凍拔 后 的 復 位 , 在 橋梁 或建 筑物 中很 多受 切 向凍 脹 力 作 用 消 退復 位 , 有一 定 上 拔 量 的 單 樁 , , 夏 季 融 透后 不 能 , 樁 上 荷 重越 輕 。 , 地 基 土 的 凍 脹性 越 強 這 種殘 留 凍脹量 越 多 累 積數(shù) 年 之 后 的 拔 升 量 是 相 當 明顯 的 凡 是被 拔起 而 不 能復 位 的 樁 基 都符 合 以 下 兩 個條 件 ; 叉 一 7 , ( 理 了8 _ / 0 藝 一7 ( 十 藝兒8_ 從 6 、 式中

2、 0 從 為 上 部 荷 重 中 的 結 構 自重 活 荷 重 7 8 < 叉人 為 不 凍 土 的 總 摩 阻 力 藝 為 融化 土 層 產 生 的 總 負 摩 阻 力 7 8 其 他 符 號 同 上 7< 兒 < ; 十 石8 _ 如 果 設 計 時 滿 足 7 0 藝 藝 就不 會 拔 起 否 則 一旦 被 拔起 融 透 后 不 能 ; 、 。 , , 復 位 是應 該 的 1 + , 正常的 , 也 是 合理 的 , 這表示 樁 基 的 承載 力 足 夠 大 。 切 向 凍脹 力 的 取 值 , 在切 向凍脹 力 取 值 中不 少學者 提 出 在相 同凍脹 率條 件

3、下 樁 越 短 時 單位 切 向 凍脹 力 , 越高 , 筆者 認 為這 種 說 法 不 全 面 , , 如 果 樁 短 是 由于 季節(jié) 凍結 層 本身 很 薄時 。 這 一 結論 , 就不 太恰 當 了 不 會凍 層 越 薄 。 , 氣 溫越 高而 凍脹 力 越 大 , , 如果季 節(jié) 凍結 深 度 很 大 , 而樁 由于 某 種原 因 僅埋 置 在 凍 土 層 的 上 部 時 平 均 單 位 切 向凍 脹 力 要 比 貫 通 整 個 凍 層 的 較 長 樁的為 大 , 這 是對 的 當樁 長 僅 為 凍 層 的 一 部 分 時 , 。 凍結 界 面 發(fā)展 到 樁尖 以 下 , 樁側面 ,

4、的切 向 凍脹 力 的增 長 并 沒 有 結 束 切 向 凍脹 力 仍繼 續(xù) 增長 ! 當 切 向凍 脹 力 達 到 凍 結 強 度 之 前 隨 著 土 層 的 凍脹 切 向 凍脹 力 沿 樁側 表 面 的 分 布 蘇聯(lián) 學者 在 研 究 切 向 凍脹 力 沿樁 基 深 度 的 分 布 時 得 出 單位 切 向 凍脹 力 的 最 大 值 最初 出現(xiàn) 在 接 近 地 表處 托維 奇 , , 隨著 凍深 增 大 , 。 , 逐 步 向 凍結 界 面 方 向 下 移 , , 平 均單 位切 向凍 脹力 隨 , 已 凍 土 層 的溫 度 下 降 而 增 高 , 而 隨著 凍 土 沿 試 樁 位移 的增

5、 大 凍 脹 力 出 現(xiàn) 松 弛現(xiàn) 象 + 崔 , , ! . # 該 文 獻 中提 出 了 切 向 凍脹 力 峰 值 隨凍 深 的 發(fā) 展 而 下 移 的 事實 。 并 沒 有 確切 回 答其 原 因 樁 為例 , 指 出 隨著 凍 土 沿 試 樁位 移的 增 大 切 向 凍 脹 力 出 現(xiàn) 松 弛 現(xiàn) 象 。 看 來 峰 值 下 移 的主要 原 因是 由于 產 生 相對 剪 切 位移 而 松 弛的 冬 季 地 表 附 近 或 凍 層 的上 半 部 土 溫 還 是 相 當 低 的 還要 低 得 多 + 丈/ % 筆 者 提 出異 義 以下 , , 就 以 混 凝土 , 凍 土 與 混 凝 土

6、 樁 側表 面 的長 期抗 剪 強 度 + 凍結 強 度 . 與溫 度 有 密 切 關 系 , 但在 一 般 都在 一 # , 凍深 大 的地 區(qū) , 就 以一 # 的 長 期 凍結 強 度數(shù) 值+丈 / 01 23 . 4 。 遠 大 于 切 向凍 脹 力 的 最大 值 絕 對 不 會 出 現(xiàn)樁 與 土 的相 對 1 23 . 如果 切 向 凍 脹 力 數(shù) 值 不 超 過凍 結 強 度 時 , 黑 龍 江 省 低溫建筑 科 學 研 究 所 等 , ! , , 基 礎 切 向凍 脹 力 設計 取 值 的 研 究 , , 。 中 國科 學 院 蘭 州 冰 川 凍 土 沙漠研 究 所 4 中 國科

7、學 院 蘭 州 冰 川 凍 土 沙漠研究 所 ! 5 基 礎 與 凍 土 間 凍 結強 度 的 研究 土凍結 時 對 基 礎 的 切 向 凍脹 力 。 , ! 5 。 冰 川 凍 土 , 12 卷 剪切 滑 動 , 如 上 所述 。 , 先 有滑 動 而 后 切 向凍 脹力 松 弛 的 說 法 不太 適 宜 , , 筆者則 認 為 由 于 凍結 強 度 先 降低 到 小 于 切 向凍 脹力 值之 后 才 產 生 滑 動 的 稍有 所 降 低 的 平 面 水平 凍 脹 力 , 在 滑 動 的 過 程 中 切 向 凍脹 力 稍 土 體 收 縮 降低 了 凍 土 層 內 , 凍 結 強 度 的 下 降 主 要 是 因 為 土 溫下 降造成 收 縮 不 但 降低 。 , 隨 著溫 度 的繼 續(xù) 下 降 , , 經 過 零 壓 力 之 后 轉 向拉應 力 由于 凍 結 強 度 的 降 低 。 還 而 要 產 生 寒冷 的 收 縮 地 裂 縫 動 , 正 壓 力 能增 加凍 土 與基 側表 面 的 凍 結 強 度 和 切 向凍 脹 力 , , 收 縮 產 生 的 張 力 將大 大 降 低 了 樁 側 表 面 的