青藏鐵路多年凍土區(qū)橋梁工程關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文借鑒已有研究成果通過室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，從熱學(xué)、材料學(xué)及工程結(jié)構(gòu)性能上對(duì)混凝土性能的特殊要求開展研究；通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析及有限元計(jì)算從熱學(xué)、力學(xué)及工程可靠性上對(duì)青藏鐵路多年凍土地區(qū)橋梁工程樁基的承載特性開展研究。主要的研究內(nèi)容和研究成果包括： (1)青藏高原嚴(yán)酷的自然條件要求混凝土具有耐久性，施工條件和施工工期要求混凝土必須在環(huán)境低溫條件和凍土低溫條件下具有早強(qiáng)能力，這是凍土區(qū)橋梁樁基結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度必須研究的內(nèi)容。

2、研究青藏高原環(huán)境對(duì)混凝土性能的特殊要求，根據(jù)配合比設(shè)計(jì)原則，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原材料及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定了低溫早強(qiáng)耐久性混凝土的配合比，并完成了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工；研究混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)和工藝以及混凝土施工溫度的控制工藝，保證低溫早強(qiáng)混凝土的質(zhì)量，提高低溫早強(qiáng)混凝土的耐久性。 (2)研究和分析青藏鐵路多年凍土區(qū)550km范圍內(nèi)凍土的分布特征(包括融區(qū)分布特征)、凍土的地溫分區(qū)特征和凍土的含冰量特征；了解多年凍土上限在不同地溫分區(qū)、不同地

3、形地貌條件下的變化特征。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究凍土溫度特征和含冰量特征對(duì)凍土中樁基凍結(jié)力影響及形成承載力的影響，研究多年凍土上限對(duì)樁基承載力的影響。 (3)研究多年凍土中豎向受荷單樁的工作機(jī)理，采用自平衡測(cè)試技術(shù)完成基樁靜載荷試驗(yàn)及分析。氣溫變化導(dǎo)致的多年凍土地溫升高可能對(duì)橋梁樁基承載力形成的影響，設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)原則對(duì)這種影響應(yīng)有所安全考慮。青藏鐵路建設(shè)的工期要求對(duì)凍土區(qū)樁基設(shè)計(jì)理論和樁基施工工藝提出了進(jìn)一步要求，根據(jù)工期要求進(jìn)行

4、施工工藝研究。 (4)對(duì)基樁回凍過程的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，得出樁體內(nèi)溫度的空間分布和歷時(shí)變化規(guī)律；研究土體回凍規(guī)律，確定地基土恢復(fù)到0℃以下所需的時(shí)間。建立樁土共同作用下溫度場(chǎng)的二維有限元計(jì)算模型，分析樁體內(nèi)及樁周土的溫度的空間分布和歷時(shí)變化規(guī)律，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。 (5)可靠的工程質(zhì)量由先進(jìn)的施工工藝作保證，凍土區(qū)橋梁樁基工程施工必須貫徹“冷卻地基土體”的技術(shù)指導(dǎo)思想，在這一技術(shù)思想指導(dǎo)下，研究在多年凍土區(qū)旋挖鉆機(jī)的適用性及