循环荷载下冻土桩基力学特性分析（论文）.pdf

·162 · 循环荷载下冻土桩基力学 特性分析 张  诚 （中交二公局第一工程有限公司，武汉 430056） 　　 ［摘　要 ］ 近几年，我国重大基础设施工程建设向寒冷地区转移趋势尽显。作为寒冷区域工程的基础承 载体，冻土桩基在不同类别环境、运营条件下的力学特性得到了工程建设者的极大关注。因此，为了给冻 土桩基施工提供一些参考，利用冻土低温循环三轴试验方法，研究了冻土桩基在往复循环荷载下的力学特 性及变化规律。结果表明，作为特殊岩土材料，在低温循环荷载下，桩侧冻结应力呈现出先增加后减小趋 势，在桩深10.0 cm位置出现较大值；而桩身应变、桩身轴力均随着荷载幅度的增加而增加，随着温度的下 降而减少。 　　 ［关键词 ］ 循环荷载；冻土；桩基；力学 　　 ［中图分类号］  U 443.15 　　　　［文献标志码］  A　　　　　［文章编号］  1001 -523X （2022 ）03-0162 -03 ANALYSIS ON MECHANICAL CHARACTERISTICS OF FROZEN SOIL PILE FOUNDATION UNDER CYCLIC LOADING Zhang Cheng 　　 ［ Abstract ］ In recent years, China' s major infrastructure projects have shifted to cold regions. As the foundation bearing body for cold area projects, the mechanical properties of frozen soil pile foundations under different types of environments and operating conditions have attracted great attention from engineering builders. Therefore, in order to provide some references for the construction of pile foundations in frozen soil, the mechanical properties and changing laws of pile foundations in frozen soil under cyclic loading are studied by using the low- temperature cyclic triaxial test method of frozen soil. The results show that, as a special rock-soil material, under low-temperature cyclic loading, the freezing stress on the side of the pile increases first and then decreases, with a larger value at the pile depth of 10.0 cm; while the strain of the pile and the axial force of the pile both increase when load amplitude increases, and decrease with decreasing temperature. 　　 ［Keywords ］ cyclic load ；frozen soil ；pile foundation ；mechanics 收稿日期 ：2021–12–25 作者简介 ：张诚（1987—），男，陕西渭南人，工程师，主要研究 方向为施工安全管理。 1 试验准备 1.1 材料 分析材料主要为多年冻土区粉质粘土，来自青藏 铁路沿线。所取土样不同颗粒组成见表 1。取样后， 依据TB 10102— 2010《铁路工程土工试验规程》中关 于土的重型击实试验的规定，利用湿法进行击实试件 制备并焖放12 h。随后利用重型击实仪进行分层密实 击打（3层），得出土样最佳干密度、最优含水量分 别为1.86 g/cm 3、 13.8%，塑性含水量与液限含水量分 别为11.4%、18.5%。 1.2 试验仪器 分析仪器主要利用MTS-810型冻土循环三轴试验 系统，来自中国科学院寒区、旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室。 表1 多年冻土区粉质粘土不同颗粒组成 颗粒粒径/ mm 不同颗粒组成所占比例 ＞0.10 0.10~0.05 0.05~0.005 ＜0.005 百分比/% 1.65 5.32 57.65 35.38 该试验系统包括循环冷浴系统、围压系统（双腔 三轴压力舱）、数据采集系统、油压伺服系统，可通 过循环低温乙醇营造内腔低温环境。 试验用分析仪器可加载最大振动荷载频率、 最大轴向位移为50 Hz、 ±85 mm，最大轴向负荷为 100 kN，温度范围为常温~–30℃，稳定围压范围为 0.3~20 MPa。 2 试验过程 2.