季節(jié)性凍土區(qū)越冬基坑水平凍脹力研究.pdf

1、基坑與外界的熱量交換為雙向散熱，常規(guī)天然地面熱交換為單向散熱，因此，其凍結(jié)規(guī)律有所不同，水平凍脹力產(chǎn)生機(jī)理發(fā)生變化。論文首先分析了越冬基坑水平凍脹力的影響因素，通過Comsol Multiphysics多物理場耦合有限元分析軟件，分析了不同極端負(fù)溫(-4℃、-6℃、-10℃、-15℃)、不同熱傳導(dǎo)系數(shù)(1.7W/(m·K)、2.0W/(m.K)、2.2W/(m·K))、不同支護(hù)剛度（支護(hù)樁為C20、C30、C50）、不同基坑深度(6m、

2、10m)、不同初始含水量（含水量分別為15％、20％、30％）、不同補(bǔ)水（開放或封閉）等不同條件下的基坑水平凍脹力變化規(guī)律。通過以上內(nèi)容的研究，提出了以下研究結(jié)論:
　　(1)極端溫度為-4℃、-6℃、-10℃、-15℃時(shí)其基坑的凍結(jié)深度分別為1.52m，2.04m，2.75m，3.85m;而最大水平凍脹力分別為235.4kPa、259.5kPa、287.7kPa、305.9kPa。極端溫度越低，凍結(jié)深度越大，水平凍脹力也越大，呈

3、線性遞增。
　　(2)熱傳導(dǎo)系數(shù)分別為1.7W/(m·K)、2.0W/(m·K)、2.2W/(m·K)時(shí)其基坑的凍結(jié)深度分別為1.48m，2.04m，2.80m，最大水平凍脹力分別為259.5kPa、288.5kPa、296.8kPa。熱傳導(dǎo)系數(shù)越大，凍結(jié)深度略深，水平凍脹力越大，呈線性遞增。
　　(3)含水量影響凍結(jié)深度，含水量分別為15％，20％，30％時(shí)其凍結(jié)深度分別為2.34m，2.04m，1.95m;最大水平凍脹力

4、分別為238.4kPa、259.5 kPa、280.8kPa;出現(xiàn)于基坑深度的中上部，與凍結(jié)深度幾乎一致。含水量越大，凍結(jié)深度略淺，水平凍脹力越大，呈線性遞增。
　　(4)支護(hù)剛度基本不影響凍結(jié)深度，C20、C30、C50三種不同剛性支護(hù)條件，在-6℃時(shí)，凍結(jié)深度基本保持在2.0m左右;初始狀態(tài)，其水平凍脹力較大，分別為76.9kPa、173.5kPa、189.2kPa;最大水平凍脹力分別為:259.5kPa、291.5kPa、3