高寒地区分布大量多年冻土,传统的现浇基础由于其抗冻拔性能差、施工周期长,不易采用,考虑受力合理,施工快速便捷,提出一种可灵活拼装的锥管板条装配式基础。为了分析该种形式基础的抗冻拔特性,开展了-5、-10、-15℃三种温度梯度条件下的冻结试验,分析了温度场、地基冻胀力、冻胀位移、基础本体应变的变化规律。研究结果表明:(1)基础顶部冻拔位移小于地基冻胀位移,由于基础的“约束冻胀”作用,距基础边缘最远处冻胀位移最大;(2)地基冻胀力与相应处冻胀位移之间呈正相关,冻胀力随温度降低而增大,且增加幅度随着温度的降低而加大;(3)基础本体所受拉应力远小于材料屈服强度,地基表面首先出现发状细微裂纹,随着后期冻胀力的释放,裂缝逐渐扩张、延伸;(4)对于以承受上拔荷载为主的输电线路基础可采用回填非冻胀材料、基础表面光滑处理、优化结构形式等工程措施提高其抗拔性能。
高寒地区分布大量多年冻土,传统的现浇基础由于其抗冻拔性能差、施工周期长,不易采用,考虑受力合理,施工快速便捷,提出一种可灵活拼装的锥管板条装配式基础。为了分析该种形式基础的抗冻拔特性,开展了-5、-10、-15℃三种温度梯度条件下的冻结试验,分析了温度场、地基冻胀力、冻胀位移、基础本体应变的变化规律。研究结果表明:(1)基础顶部冻拔位移小于地基冻胀位移,由于基础的“约束冻胀”作用,距基础边缘最远处冻胀位移最大;(2)地基冻胀力与相应处冻胀位移之间呈正相关,冻胀力随温度降低而增大,且增加幅度随着温度的降低而加大;(3)基础本体所受拉应力远小于材料屈服强度,地基表面首先出现发状细微裂纹,随着后期冻胀力的释放,裂缝逐渐扩张、延伸;(4)对于以承受上拔荷载为主的输电线路基础可采用回填非冻胀材料、基础表面光滑处理、优化结构形式等工程措施提高其抗拔性能。
高寒地区分布大量多年冻土,传统的现浇基础由于其抗冻拔性能差、施工周期长,不易采用,考虑受力合理,施工快速便捷,提出一种可灵活拼装的锥管板条装配式基础。为了分析该种形式基础的抗冻拔特性,开展了-5、-10、-15℃三种温度梯度条件下的冻结试验,分析了温度场、地基冻胀力、冻胀位移、基础本体应变的变化规律。研究结果表明:(1)基础顶部冻拔位移小于地基冻胀位移,由于基础的“约束冻胀”作用,距基础边缘最远处冻胀位移最大;(2)地基冻胀力与相应处冻胀位移之间呈正相关,冻胀力随温度降低而增大,且增加幅度随着温度的降低而加大;(3)基础本体所受拉应力远小于材料屈服强度,地基表面首先出现发状细微裂纹,随着后期冻胀力的释放,裂缝逐渐扩张、延伸;(4)对于以承受上拔荷载为主的输电线路基础可采用回填非冻胀材料、基础表面光滑处理、优化结构形式等工程措施提高其抗拔性能。
为了分析冻土地基中输电线路基础发生冻拔破坏的科学问题,以锥管板条装配式基础为研究对象,采用室内模型试验测试及分析的研究方法,开展了不同环境温度下,冻土地基的冻结试验和基础的上拔加载试验,分析了地基温度场、位移场的分布特征以及基础抗拔承载力与温度之间的关系,揭示出上拔荷载作用下冻土地基的破坏模式。研究结果表明:冻结试验中,模型基础的冻拔位移均小于周围地基土体的冻胀位移,基础对地基土体的冻胀存在反约束作用,距离基础越近,约束作用越明显;不同冻结环境温度下基础的上拔加载试验中,抗拔极限承载力均随环境温度的降低近似呈线性增大,增加速率接近1.8 kN/℃;在冻结与上拔力双重作用下,地基土体首先出现局部张拉破坏,随着上拔荷载的不断增加,地基土体逐渐由局部张拉破坏过渡为整体剪切破坏。研究成果可为这种形式的基础在冻土地基中的应用提供理论依据和实践经验。
为了分析冻土地基中输电线路基础发生冻拔破坏的科学问题,以锥管板条装配式基础为研究对象,采用室内模型试验测试及分析的研究方法,开展了不同环境温度下,冻土地基的冻结试验和基础的上拔加载试验,分析了地基温度场、位移场的分布特征以及基础抗拔承载力与温度之间的关系,揭示出上拔荷载作用下冻土地基的破坏模式。研究结果表明:冻结试验中,模型基础的冻拔位移均小于周围地基土体的冻胀位移,基础对地基土体的冻胀存在反约束作用,距离基础越近,约束作用越明显;不同冻结环境温度下基础的上拔加载试验中,抗拔极限承载力均随环境温度的降低近似呈线性增大,增加速率接近1.8 kN/℃;在冻结与上拔力双重作用下,地基土体首先出现局部张拉破坏,随着上拔荷载的不断增加,地基土体逐渐由局部张拉破坏过渡为整体剪切破坏。研究成果可为这种形式的基础在冻土地基中的应用提供理论依据和实践经验。
为了分析冻土地基中输电线路基础发生冻拔破坏的科学问题,以锥管板条装配式基础为研究对象,采用室内模型试验测试及分析的研究方法,开展了不同环境温度下,冻土地基的冻结试验和基础的上拔加载试验,分析了地基温度场、位移场的分布特征以及基础抗拔承载力与温度之间的关系,揭示出上拔荷载作用下冻土地基的破坏模式。研究结果表明:冻结试验中,模型基础的冻拔位移均小于周围地基土体的冻胀位移,基础对地基土体的冻胀存在反约束作用,距离基础越近,约束作用越明显;不同冻结环境温度下基础的上拔加载试验中,抗拔极限承载力均随环境温度的降低近似呈线性增大,增加速率接近1.8 kN/℃;在冻结与上拔力双重作用下,地基土体首先出现局部张拉破坏,随着上拔荷载的不断增加,地基土体逐渐由局部张拉破坏过渡为整体剪切破坏。研究成果可为这种形式的基础在冻土地基中的应用提供理论依据和实践经验。
针对冻土地区输电线路工程杆塔基础的冻拔破坏问题,提出了一种锥台型装配式基础。通过大型冻土模型试验,考察该基础在不同冻结环境条件下的冻拔特性和抗压承载性能。试验结果表明:(1)基础的冻拔位移低于周围地表冻胀位移,地基冻胀量随着与基础距离的增大而增大,该种基础具有良好的抗冻拔性能,且对地基冻胀变形具有限制作用;(2)在冻土地基条件下,基础的下压荷载-位移曲线呈现"缓变型",随着冻结环境温度的降低,曲线位置逐渐向右侧移动,基础的抗压承载性能逐渐增强;(3)基础的极限抗压承载力随着冻结环境温度呈线性增长规律,变化速率约为10.5 kN/℃,基础的破坏是由温度应力与外加荷载共同作用所引起的,外荷载的作用导致地表前期产生的冻胀裂缝进一步拓宽、延伸,最终导致地基基础体系发生破坏。
针对冻土地区输电线路工程杆塔基础的冻拔破坏问题,提出了一种锥台型装配式基础。通过大型冻土模型试验,考察该基础在不同冻结环境条件下的冻拔特性和抗压承载性能。试验结果表明:(1)基础的冻拔位移低于周围地表冻胀位移,地基冻胀量随着与基础距离的增大而增大,该种基础具有良好的抗冻拔性能,且对地基冻胀变形具有限制作用;(2)在冻土地基条件下,基础的下压荷载-位移曲线呈现"缓变型",随着冻结环境温度的降低,曲线位置逐渐向右侧移动,基础的抗压承载性能逐渐增强;(3)基础的极限抗压承载力随着冻结环境温度呈线性增长规律,变化速率约为10.5 kN/℃,基础的破坏是由温度应力与外加荷载共同作用所引起的,外荷载的作用导致地表前期产生的冻胀裂缝进一步拓宽、延伸,最终导致地基基础体系发生破坏。
针对冻土地区输电线路工程杆塔基础的冻拔破坏问题,提出了一种锥台型装配式基础。通过大型冻土模型试验,考察该基础在不同冻结环境条件下的冻拔特性和抗压承载性能。试验结果表明:(1)基础的冻拔位移低于周围地表冻胀位移,地基冻胀量随着与基础距离的增大而增大,该种基础具有良好的抗冻拔性能,且对地基冻胀变形具有限制作用;(2)在冻土地基条件下,基础的下压荷载-位移曲线呈现"缓变型",随着冻结环境温度的降低,曲线位置逐渐向右侧移动,基础的抗压承载性能逐渐增强;(3)基础的极限抗压承载力随着冻结环境温度呈线性增长规律,变化速率约为10.5 kN/℃,基础的破坏是由温度应力与外加荷载共同作用所引起的,外荷载的作用导致地表前期产生的冻胀裂缝进一步拓宽、延伸,最终导致地基基础体系发生破坏。
为评价青藏交直流联网工程冻土地基杆塔基础稳定性,进行了粗粒冻土地基装配式真型基础在竖向上拔与水平荷载或下压与水平荷载共同作用下的载荷试验,试验基础施工采取与工程基础尺寸、施工工艺和时期一致的原则,根据试验结果,分析了基础极限及破坏状态,研究了荷载与位移关系曲线特征及承载特性,求得试验基础的承载能力及"土重法"上拔角等设计参数的取值。试验研究结果表明,试验荷载作用下粗粒冻土装配式基础因水平位移过大而失稳,荷载与位移关系曲线表现为非陡降型,活动层冻结状态时地基强度及基础承载性能优于融化状态,粗粒冻土地基上拔角大于13°,装配式基础承载力满足设计要求。