近年来,季节性冻土区越冬基坑工程因水平冻胀引起的事故频发,但相关水平冻胀机理的研究成果较少。开展了北京市昌平区的越冬基坑现场监测,分析桩锚支护结构在不同补水和刚度条件下的地温变化、土体水分迁移、支护结构受力状态及支护结构水平位移的演化规律。研究结果表明:温度梯度引起土壤土水势变化,导致土体内部水分的竖向和侧向迁移,从而引起水平冻胀作用,诱发基坑支护桩的水平位移,增大支护结构中的锚杆拉力。此外,开放补水条件显著增强了水平冻胀作用,导致更大的冻胀力和冻胀变形,而刚度较大的支护结构对基坑的约束作用更强,能有效限制基坑水平冻胀变形。研究成果可为寒区工程支挡结构的设计和施工提供借鉴。
季节性冻土区深基坑支护冻胀影响问题常常由于温差不大、冻融时间较短容易被忽略,但某些特殊情况下冻胀影响产生的基坑坍塌事故却屡见不鲜。对基坑边坡冻胀机理及计算方法进行了总结描述,结合北京某深基坑支护工程,通过对2011~2012年冬季冻胀影响过程的监测与相应处理措施实施效果分析,总结了桩锚支护结构体系的冻胀影响因素,提出了相应注意事项、预防及处理措施。
通过对某越冬深基坑工程的现场监测,分析了基坑工程水平变形情况,研究了冬季基坑水平变形的原因.监测结果表明:桩锚支护超深基坑水平位移已超过现行地方规定,但支护体系的安全性仍可满足要求,应进一步结合该地区其他超深基坑的监测结果分析,提出该地区桩锚支护体系安全预警指标;冻融循环会引起锚索预应力损失,使桩锚支护超深基坑产生较为明显的水平位移,影响基坑安全.因此,在越冬基坑设计和施工组织等方面,应综合考虑坑壁保温、地表排水和桩后土体排水等问题,降低冻融循环的不利影响.