,
?。附录H 冻—土地基静《载荷试验要》点
】
H.0《.1~H.0—.8 《冻土地基静》载荷试验内容—与要求
》
?
(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C1=8【2kPa而2.3℃!时C1?=,134kPa—相应的冻土极限荷载!Pu为42》0k:Pa和69》0,kPa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)
《
【
图4 】。冻土:。蠕变曲线示》意图
《
,
【(,3)根据软土—地区荷?载,试验资料承压—。板宽度从50cm变!化到300cm所】得到的比例极限相】同P0.0》2变化范围在1【00kPa~140!kP:a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.【2,。。5m2
! (》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4h应变》速率小于前4—h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》
! 《 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
!
》
: : 式?中d土质受荷条件系!。数砂土d=1—0-3黏《性土d=(1—.8~?2.5)×D;
!
》 : 》 T冻土温度(】℃,);
?
】 γ】试验系数《。。γ≈2;
》
,
,
!。 t荷载作用!时间(m《in);
【
,
— 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
?
,
!
《 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:
】 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.】89:82: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
【
《
!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
【
【 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P:u的1/《8;
?
,
】 ? λ《、m、K、w取决于!土性质常数对表1】5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1—4
—
表:14 荷载试【验加载24h沉【降值s(mm)
!
?
,
,
!分析上述《两,种预估冻《土地基加载24h】后,的沉降值对砂—土取0.5》mm对黏性》土取1.0》。mm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
》
!。
资【。。料来:源,美国陆军部冷区研】究与工程实验室研究!报告(?。。2,52)[R].19!74
《