接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...
【目标】在全球升温的背景下,青藏高原多年冻土区在役公路面临路表沉陷、路侧积水、地基富水、融化夹层增厚以及多年冻土持续退化等一系列问题,为了有效应对这些问题给在役路基病害治理改造带来的严峻挑战,亟需在现行设计原则基础上提出更加精细化、适应性更强的设计与处治理念。【方法】对国外多年冻土区地基设计方法的发展脉络和中国多年冻土区公路路基设计方法的发展演进过程进行了梳理,并根据最新的现场调查数据分析了青藏高原多年冻土区在役公路路基沉陷病害的成因和现行设计体系需要完善的内容。【结果】建议在现有“保护冻土”、“允许融化”两大设计原则的基础上发展和完善“预先改善地基条件”的第3类设计原则,针对性提出了“处治冻土地基”的理念,并给出了与之匹配的多年冻土区公路路面-路基-地基协同设计方法,以更精细地考察气候变化诱发地基性状改变对路基变形和稳定性的影响。【结论】根据现有路堤处治技术、浅层地基(0~3 m)处治技术、深层地基(>3 m)处治技术的类型、特点、工程应用情况及效果,指出当前亟需攻克的技术包括水文地质的精细化勘察、工程地质评价指标体系的完善、多年冻土地基处治措施长期效能表征体系的构建、新型冻土...