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《西安建筑科技大学》 2018年
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考虑荷载影响的黄土冻胀系数及工程应用研究

丁勇超  
【摘要】:黄土地区的冻胀问题给工程造成多种形式的病害,如基础倾斜、不均匀隆起、桩基础的冻拔问题等。随着我国经济的发展,高荷载条件冻胀问题也越来越多,如冻土地区桩基浅埋工程、浅埋复合地基桩间土、冻土地区临时埋放储油罐、黄土冻结壁和黄土隧道洞口段等冻胀问题。目前考虑高荷载的黄土冻胀问题尚缺乏评价方法,考虑荷载对黄土冻胀问题的研究很有必要。冻胀系数是评价黄土冻胀性的重要参数,本文对黄土的冻胀系数及其应用展开研究。首先考虑含水率、干密度、荷载影响进行了室内重塑黄土冻结试验。对试验装置进行了改造,使荷载最高水平达到了500kPa。根据试验结果分析了含水率、干密度、荷载三个因素对重塑黄土冻胀系数的影响,含水率和干密度与冻胀系数成较强的线性正相关;在高荷载条件下,含水率对冻胀系数的影响更为敏感;不论何种土质条件,荷载与重塑黄土冻胀系数都成负指数关系。其次根据室内试验结果提出了考虑荷载的黄土冻胀系数公式,并给出了公式中参数的意义和求解办法,将试验结果和该冻胀系数公式做了对比分析,验证了该公式的合理性和适用性。最后运用该公式对黄土地基允许冻土层最大厚度展开研究。分析了确定该厚度的规范方法的缺点和不足;根据地基冻胀量设计指标不超过最大允许冻胀量的原则,基于冻胀系数公式,提出了考虑高荷载作用、采暖情况和基础形式的允许冻土层最大厚度的计算方法,该方法的荷载适用范围较规范大幅提高。本文通过室内试验得到了荷载对重塑黄土冻胀系数的影响规律,并提出冻胀系数公式,以此为基础提出新的允许冻土层最大厚度计算方法,利用该方法扩充了高荷载和强冻胀黄土地基允许冻土层最大厚度,研究成果可供黄土场地工程设计参考。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU444

【参考文献】
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