多年冻土地区桩基回冻规律分析

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1、西部交通建设科技项目多年冻土地区桥涵工程技术研究报告简本黑龙江省交通科学研究所中交第一公路勘察设计研究院青海省公路科研勘测设计院东北林业大学土木工程学院15目录前言：31.多年冻土地区桥涵病害与防治42.桥梁桩基荷载试验分析53多年冻土地区桩基回冻规律分析64多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩的设计与计算方法85低热、早强灌桩混凝土95.1混凝土养护条件95.2混凝土强度发展规律105.3灌桩混凝土早期抗冻性与抗冻耐久性问题分析106桥涵基础混凝土抗冻耐久性117桥涵基础混凝土防护体系138本项目的创新1415中文题名多年冻土地区桥涵工程技术研究英文题名Researchofthe

2、bridgeandculvertengineeringtechnologyinpermafrostregion交通编号项目来源交通部分类号合同号6第一完成单位黑龙江省交通科学研究所项目负责人慕万奎（高级工程师）报告撰写人慕万奎项目主要参加人黑龙江省交通科学研究所：慕万奎、滕飒、曾明鸣、王兴隆、高伟、戴惠民、王晓湘、张玉富、孙巍、张锡刚、赵彤中交第一公路勘察设计研究院：周纲、章金钊、张继民、胡崇武、任玉林青海省公路科研勘测设计院：房建宏、徐安花、李焕青、马平安、黄波东北林业大学土木工程学院：贾艳敏、郭红雨、朱德举、王欣男、李志军、岑成贤、徐连净黑龙江省交通厅：白海莹、唐林鹏

3、黑龙江省公路勘察设计院：辛德仁、信岩长安大学：袁喜中、王峰、卢军彪东南大学：戴群、龚维明哈尔滨工业大学：徐学燕、巴恒静、杨英姿、袁杰黑龙江大学王莉龙建路桥股份有限公司：许国柱、宋洪泉、仁建章大兴安岭地区行署交通局：刘忠、稽东明、孟飞主题词西部交通建设科技项目，研究报告，简本关键词多年冻土区，桥涵工程，基础稳定，结构及材料设计方法、施工工艺，桩基承载力，地基回冻，结构设计、混凝土，抗冻耐久性15前言：项目研究的目的与意义：我国多年冻土地区公路桥涵构造物冻害现象严重而普遍，严重影响正常的交通运输，危害人民生命财产安全，给国家和人民造成重大经济损失。西部开发是党中央发展国民经济

4、的一项重要战略任务，对整个中西部地区的未来发展必将产生深远的影响。该课题研究主要针对我国东北部兴安岭、西北部青藏高原等多年冻土地区的自然环境及水文地质特征、多年冻土特征、桥涵冻害特征，研究解决多年冻土地区桥涵工程技术问题。多年冻土地区桥涵工程技术研究，不仅对我国多年冻土地区公路桥涵工程的结构、材料设计、施工以及后期工程养护具有现实的指导意义，也会为多年冻土地区工业、民用建筑、铁路、水利等基础设施的建设提供重要参考。同时，通过实际工程的推广和应用，可在提高多年冻土地区桥涵构造物的质量和耐久性、延长使用寿命，减少工程维修养护费用，提高公路运营效率等方面均具有较好的社会经济效益

5、。研究主要内容：l涵洞基础、桥梁桩基稳定性研究；l桥梁结构及材料设计方法和施工工艺研究；l涵洞结构及材料设计方法和施工工艺研究；l桥涵基础混凝土抗冻耐久性研究。预期目标：l提出土冻胀力、冻结力对桥梁桩基的影响与设计考虑；15l提出多年冻土区涵洞基础稳定性设计原则与设计方法；l提出多年冻土区桥涵结构设计方法与施工工艺；l提出多年冻土区桥涵基础混凝土材料设计方法和施工工艺；l提出耐久性抗冻混凝土级配原则和优化设计；l提出多年冻土区桥涵基础混凝土抗冻技术和冻害治理措施。1.多年冻土地区桥涵病害与防治1.1多年冻土地区桥梁病害主要类型⑴桥涵基础变形：主要表征为基础冻胀和融化下沉，

6、桥面弯曲变形，涵身倾斜、断裂。图1-1。⑵桥梁基础混凝土劣化：主要现象有混凝土开裂、剥蚀、保护层脱落、钢筋暴露并锈蚀。图1-2。⑶防护工程破坏：主要表现为锥形护坡沉陷、八字墙移位和倒塌。图1-3。图1-1图1-2图1-31.2多年冻土地区桥、涵病害防治原则1）保护多年冻土环境原则。2）减小和消除热干扰原则。151）维持原有水文和水文地质条件不变原则。2）减小和消除冻胀力原则。2.桥梁桩基荷载试验分析2.1昆仑山桩基试验简介试桩工程位于昆仑山垭口附近，青藏公路K2896+150右侧,海拔高度4700m。该场地冻土上限为2.1m。季节活动层深度为1.5～2.1m，多年冻土下限

7、为100～110m，年均地温-1.8℃，冻土类型为多冰冻土或富冰冻土，地层岩性：0～2.5米为粉质粘土，2.5米以下为砂砾土和粉砂土。2004年6月9日，完成两根钢筋混凝土试桩的施工。试验方法采用自平衡法，整桩分成上部、下部和桩端三部分试验。7月21日～25日（成桩42天后），第一次荷载试验。桩侧表面冻土平均温度恢复到-0.6℃，季节融化深度1.6米，混凝土强度达到设计强度。9月4日～9月5日（成桩87天后），第二次荷载试验。桩侧表面冻土平均温度-1.5℃，季节融化深度1.9米。主要技术参数如表2-1。2.2主要试验成果⑴试验