以传热学为基础，结合川藏铁路沿线冻土区某桥梁工程实例，确定边界条件与模型计算热力学参数。通过有限元软件建立三维数值模型分析求解，绝热温升的数值模拟计算值与公式理论计算值相吻合，研究了低温环境下桩基浇筑完成后桩土温度场的演化规律，分析并探究了温度应力的成因及其控制措施，以改善桩基的工作性能。结果表明：在混凝土浇筑完成前期，受水泥水化热的影响，桩中心温度明显高于同一深度桩壁温度，桩内外温度差引起温度应力，即在桩表面出现拉应力、桩中心出现压应力；但地面以上桩基部分出现了拉应力大于混凝土允许抗拉强度的状况，为此在桩顶处设置5 d、1℃的保温措施，温度应力明显改善，有效防止了桩基冻裂发生。研究成果可为类似工程设计及施工提供借鉴。
为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
本文以某光伏项目作为工程依托，对高海拔季节性冻土地区光伏支架基础设计选型进行对比分析，选择最优型式，介绍了桩基设计及施工关键工艺，以此保证光伏电站建设质量，为后期类似项目桩基选型、冻土层施工提供相关经验。
在新疆极寒冻土区修建光伏电站，极易受到冻融和恶劣气候等不利因素的影响，在修建光伏支架微型钻孔灌注桩基时，不能简单复制其他地区的施工方式，而是要综合考虑当地水文地质、气候和环境等因素的影响。以浙能乌尔禾光伏电厂为实例，探索在极寒冻土区及戈壁滩上采用微型钻孔灌注桩的施工技术，形成一套简单、切实可行的方案，可为类似项目施工提供借鉴。
多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩是一种新型桩型，研究其竖向承载特性，对其推广应用具有重要价值。基于室内模型试验验证数值方法，并通过数值模拟，研究其承载力组成模式并与广泛使用的普通钻孔灌注桩比较，最后提出多年冻土区钻孔灌注螺纹桩单桩承载力估算办法。研究表明：多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩90%承载力来源于桩侧混凝土与冻土机械咬合作用，多年冻土的抗剪强度决定桩基承载力，季节活动层对其承载力影响很小，桩体承载力全年稳定。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩桩侧螺纹与土体咬合，通过轴力计算的等效摩阻力远大于常规灌注桩与冻土间的冻结力。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩达到极限承载力后桩侧塑性区连通，桩周土体剪切破坏，使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
首先提出了研究冻土区钻孔灌注桩周土体温度状况及回冻过程具有重要实践意义,然后对描述其物理现象的控制方程进行简单说明,最后运用有限元软件对其进行数值模拟,并与昆仑山试验场数据进行对比验证,以期该方法能够用于桩周土体温度状况及回冻过程预测。
以预埋钢筋计测值间接获取桩体轴力与桩侧摩阻力是桩基监测中的常用手段。然而，钢筋应力计测值不仅包括施加于桩基的荷载产生的应力，还包括各种非荷载因素造成的附加应力。因而，简单地以钢筋和混凝土弹性模量比值来估算混凝土应力，其结果值得商榷，多年冻土区尤甚。根据钢筋混凝土桩的实际材料特性，按相容条件建立计算方程，考虑混凝土温度变形、冻胀变形、干湿胀缩变形、自生体积变形、徐变变形以及钢筋温度变形，得出考虑非荷载变形的多年冻土区桩基础混凝土、钢筋实际荷载应力，最终得到实际荷载引起的桩身轴力、桩侧摩阻力。结果表明：该计算方法具有其合理性及有效性，可避免传统方法因非荷载变形带来的轴力失真与无法合理解释的测试结果，对桩基承载性能分析具有实际意义。
在海拔超过5000 m的超高海拔冻土区建设光伏电站时,电站易受冻融、缺氧、气候恶劣等不利因素的影响,因此在进行光伏支架微孔灌注桩基础施工时,不能完全照搬低海拔地区的施工方法,而应充分考虑项目所在地的水文地质条件、气候条件、环境因素等的影响。以西藏自治区双湖县的可再生能源局域网光伏电站为例,对超高海拔冻土区光伏支架微孔灌注桩基础的施工工艺和施工方法进行了探究,总结出了一套简便实用的施工方法,以期为同类工程施工提供参考。
季节性冻土地区基础计算过程中需要考虑切向冻胀力和法向冻胀力,防止受二力影响使建(构)筑物产生破坏。对于是否考虑冻胀力应根据土的含水率、土壤类别、冻土层厚度等现场条件综合评判,不能局限于规范的规定。结合工程建设实例,分别在规范计算取值和现场试桩两种情况下,对季节性冻土地区光伏灌注桩长度进行研究,对比分析了在施工工期、造价成本的差别,为后续类似项目提供借鉴。
为了解多年冻土区灌注桩浇筑后的桩体温度分布特性、变化规律和桩–土传热过程,基于青藏高原北麓河钻孔灌注桩现场实体试验观测结果和理论分析开展系统研究。结果表明:随着混凝土的灌注完成,首先在桩体与周围土体传热过程方面,桩体表现为较为明显的分层现象,多年冻土上限附近以上部分桩体放热热流相对较弱,而以下部分相对较强;其中热流矢量方向以水平为主,深度垂向方向相对很小、且也主要集中于多年冻土上限附近。其次,在温度变化方面,桩体上、下部分表现为不同的温度变化过程。上部经历了快速升温和缓慢的降温过程,而下部表现为较为稳定的降温过程,并由此导致桩体深度方向温度较大的差异性,最大温度梯度达到约11℃/m,其中热量主要聚集在桩体上部、并形成高温核。因此,桩底可能存在因温度过低引起的强度不足问题;以及大温差可能导致的沿深度方向混凝土温度裂缝和开裂的产生。工程中建议合理控制入模温度或使用低温早强混凝土,以提高混凝土的养护温度并减少温度裂缝的产生。