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附?录,H : ,冻土地基静载荷试验!要点
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H.0.1~H】.0.8 》 冻土地基》静载荷试验内—容与要求
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: , , (1)》冻土是?由固相(矿物颗粒、!冰)、液相(未冻水!),、气相(水气、【空气)等介质—所组成的多相—体系矿物颗粒间【通过冰胶结在一【起从而产生较大的强!。度由于冰和未冻水的!存在它在受》荷下的变形具—强烈流变特性图4(!a)为单轴》应力状态和》恒温条件下》冻土典型蠕变曲线图!4(:b):表示相应的蠕—变速率-《时间的关系》图中:OA是瞬间应变以后!。。。。。可以看到《三个时间阶段第Ⅰ阶!段,AB为不稳定的蠕】变阶段?。应变速率是逐渐【减小:的;第Ⅱ阶》段BC为应变—速率不?变的稳定《蠕,变流BC段持续时】。间的:长短与应力大小有】关;第Ⅲ阶段—为,应变:速率增加的渐—进,流最后地基丧失稳定!性因:此可以认为C点【的出现是《地基进入《极限应力状态这样不!同的荷载延续时间】对应于不同的—抗剪强度相》应于冻土稳定流【为无限长延续的【长期强度认为是土的!标准强度因》为稳定蠕变阶段中冻!土是处于《没有破坏而连续性】的黏塑流动》之中只要转》变到渐进流的时间】超过建?筑物的?设计寿命以》及总沉降量不超过建!筑,物地基?容许值则所确—定,的地基强度是—可,以接受的《
! (2)冻土抗【剪强度?不仅取?。决于影响融化土抗】。剪强度的有关因素】(如土的组成—、含水率、结构【等)还与《冻土温度及外荷作用!。时间有关其中—负温度的影响是【十分:显著的?根,据青藏高原风火山】。。地区资料在》其他条件《相同的?情况下冻土温度【1.5?℃时的?长期黏聚力》C,1=82kPa【而2.3℃时C【1,=134《k,Pa相应的冻土【极限荷载Pu为42!0kPa和》69:0kPa可见在整个!试验期间保》持冻土地基天然【状态温度的重要【性并应在量测沉降】。同时测读冻土地基】在1b~《1.5b深》度范围?内的温度《。(b为?。基础宽度)
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图4 》冻土蠕变曲线示【意图
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《 (3)—根据软土地区荷载】试验资料承压板宽度!从5:0cm变《化到300cm所】得到的比例极限相】同P0.02变【化范围在100【。kP:a~1?40:kPa?说明土内摩擦—角较小时《承压面积《对地基?承载力影响不大冻】。土,与,软土一样《一般内摩擦角较【小或接近《零度因?而实用上也可忽略】承压板面《积大小对承载—力的影响《;另外冻土地基【强,。度较:。。。高增加承压板—。面积使试验工—作量增加《因此本要点规—定一:般承:压板面积为0.【25m2《
】 (4)冻土地基!荷载下稳定条—件可以从两方面考】虑其一是根》据冻:土第Ⅰ蠕变阶段应变!速率减小《的变形?特性要点规》定当后4《h应:变速率小于前4h】。。的应变?。速率时?认为在?。该级:荷载下变形已经稳定!可以:加下一荷载规—定4h的《应变速率是兼顾了】试验:精,度和缩短试》验周期其《二是根据地基每昼夜!累,计变形值
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《 1)中】国科学院寒区旱【区环境与工程研究】所吴紫汪等的研究】认为单轴《应力:下冻土应力》-应变方程可写成
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》
式中【d土质受荷条件【系数砂土d=10-!3黏性土d=—(,1.8~2.—5)×D;
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! T冻土温【度,(℃);
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—。 《 γ试验系数γ【≈2;
! 【 t荷载作用时!间(min);
】
— ? : β试验常】数β=0.3—;,
— : 《 σ应力(】kPa);
【
【。 【α,非线性系数一—。般α:=1.5
》
《
半无限】体三向应力作用时地!基的:应变:ε′按弹性理论有】
》
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— ?式,中μ冻土泊》松比取μ=》0.25;
—。
! , 》w刚性承压板沉降系!数方形?圆形w=《π/4
《
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》。 近似地取1.5倍!承压板宽《度b作为载荷试验】影响深度h则承压板!沉降值s为
】
】
式—中0.898—2为:考虑半无限》。体应力扩散后—。。1.5b范围内的平!均,应力系数应力σ取预!估极限荷载Pu的1!/8
】 : 按?式(:。3)、式(4)计算!加载24h后的沉】降值见表14
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!。。 2)美《国陆军部《冷,区研:究与工程《实验室提供的—计算:第Ⅰ蠕变阶段冻土】地基蠕变变》形经验公《式为
】
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,。
:。 《。式,中ε0瞬《时应变预《估时可不《计;:
【 【 θ?温度低于水的冰点的!。度数(°F);
!
【 》 σ土体应—力,取预估极限》荷载Pu的》1,/8;
! 【 λ《、m、K、》w取决于土性—质,常数对?表15中几种土查】出λ、m《、K和w的典型值;!
! T】时间(h)》;
】 求得应—。变ε值后仍用式(】5)计算加载—24h后冻》土地基沉降s值计算!结果:见表14《
》
,表14 荷—载试:验加载24h沉降】值s(mm)
】
】
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: 分析上—述两种预估》冻,土,地基加载24—h后的沉降》值对砂土取0—.5mm对黏性土】取1:.,0mm是《能保:证地基处于第Ⅰ蠕】变阶段?。工作
《。。
《表15 对应于】式(5)《土性质常数典型值
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》
! 资料来《源美:国陆军?部冷区研究与工程】实验室研《究报:告(252》)[R].1974!
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