【摘 要】
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随着我国经济的快速发展和“一带一路”倡议的实施,很多工程项目将在季节性冻土区进行建设。桩基础因其自身良好特性,成为寒区建筑物重要基础形式,而当上部结构荷载较轻或基础埋深较浅时,传统等截面桩基础常出现冻拔破坏问题。本文通过室内模型试验和理论分析相结合的手段,系统研究了冻结条件下锥形桩基础的抗冻拔性能。在测定试验所用土体的基本物理性质参数的基础上,采用自主设计的锥形桩冻胀融沉试验装置,以锥角为0°、2
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随着我国经济的快速发展和“一带一路”倡议的实施,很多工程项目将在季节性冻土区进行建设。桩基础因其自身良好特性,成为寒区建筑物重要基础形式,而当上部结构荷载较轻或基础埋深较浅时,传统等截面桩基础常出现冻拔破坏问题。本文通过室内模型试验和理论分析相结合的手段,系统研究了冻结条件下锥形桩基础的抗冻拔性能。在测定试验所用土体的基本物理性质参数的基础上,采用自主设计的锥形桩冻胀融沉试验装置,以锥角为0°、2°、4°、6°的混凝土桩体为试验对象,利用粉质黏土、中砂、级配碎石三种土质,开展了桩体冻拔力和桩体冻拔位移试验。取得的主要研究内容和成果如下:（1）经过试验测试,自主设计的锥形桩冻胀融沉试验装置能够消除桩底法向冻胀力和外部热源对试验结果的影响,保证了试验测试精度。（2）在桩体冻拔试验过程中,不同土体内部温度随时间的变化规律基本一致,升温融化速率明显大于冻结速率;不同土质冻深达到稳定所需的时间不同,粉质黏土最长,中砂次之,级配碎石最短;不同土体冻胀位移差异显著,粉质黏土最大,中砂次之,级配碎石最小。（3）锥角与桩侧切向冻胀力均呈反比关系,即锥角越大,切向冻胀力越小,并根据试验数据拟合得到锥角与切向冻胀力之间的关系式;尽管桩周土质（粉质黏土、中砂）不同,但当桩侧切向冻胀力为0时,所需的最大锥角均不超过7.7°。（4）锥角与桩体冻拔位移均呈反比关系,即锥角越大,桩体冻拔位移越小,并根据试验数据拟合得到锥角与桩体冻拔位移之间的关系式;尽管桩周土质（粉质黏土、中砂）不同,但当桩体冻拔位移为0时,所需的最大锥角均不超过7.5°。（5）桩体冻拔力和冻拔位移随着桩周土体冻胀率的减小而减小,中砂和级配碎石的桩体冻拔力和冻拔位移明显低于粉质黏土。
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