桩基础作为冻土工程中最适宜的基础形式,主要采用插入桩、静压桩和灌注桩三种桩型,因其成桩工艺不同对冻土地基及桩基自身造成的差异不一。为研究不同成桩工艺对冻土地基及基桩承载性状的影响,通过开展室内-1.5℃条件下单桩静载模型试验,分析在冻结粉土中不同成桩工艺对地温场、桩基极限承载力、桩身轴力以及桩侧摩阻(冻结力)的影响规律。试验结果表明:灌注桩对桩周地温场扰动剧烈,桩侧温度较高,地温变化幅度大。随着桩周土体的回冻,地温逐步降低,其中灌注桩桩侧降温速率最大;在承载力方面,2根灌注桩的极限承载力约为12.8kN,静压桩为11.6kN,插入桩极限承载力最小,仅为钻孔灌注桩的2/3。并对比4种不同成桩工艺的基桩在不同荷载条件下对应的沉降量,体现出成桩工艺对基桩沉降造成的差异性;随着桩顶荷载的逐级增加,桩侧摩阻(冻结力)和桩端阻力逐渐发挥作用,桩身上部1/3由于温度较低,致使桩侧摩阻(冻结力)较大,在10cm深度附近温度最低,使桩侧摩阻(冻结力)达到最大值;并对比4种不同成桩工艺的基桩在荷载5.6kN下轴力沿桩身的传递情况,发现静压桩更易把荷载传递到冻土区深层地基。

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