季节冻土区水工建筑物平板式基础法向冻胀力的试验研究

摘要

中国冻土分布面积极为广阔,虽然东北地区渠系水工建筑物的板基冻害最为严重,但也是其它地区的共性问题.季节冻土区涵闸工程是水利工程建设中常见的一种结构,一般占水工建筑物工程造价的三分之一以上,在季节冻土区由于土冻结后产生的冻胀,对板基作用有冻胀力,所以按照融土压力设计的板基经常发生弯曲、扭转、上抬等破坏.因此解决水工板基的冻害是一项有利于国民经济建设发展,而且在水利工程建设上急需解决的重大科研项目.该论文以涵闸平板式基础作为研究对象,首先探讨了平板基础冻胀破坏的原因及破坏类型,并围绕涵闸工程平板基础的冻胀力进行了工程冻土力学方面的试验研究.通过大量的室内试验结果,掌握了土的密度、约束程度、含水量、渗透性等因素对法向冻胀力影响.通过野外现场的试验的观测,初步掌握了基础法向冻胀力与基础面积、基础埋深、附加荷载等因素之间的关系以及平板基础所受冻胀上抬力各组成部分之间的相互影响规律.它们为工程设计选用合理的法向冻胀力值提供了依据.在冻害防治技术方面,具有重要的理论价值和现实指导意义.该研究是根据水电部、黑龙江省人民政府、黑龙江省水利厅批准的重大科研项目立题研究的.通过系统研究,渴望为季节冻土区涵闸类水工建筑物基础板的设计部门提供法向冻胀力值的设计指标,以便做到基础的合理浅埋和进行抗冻胀设计.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1论文研究的必要性

1.2国内外研究概况

1.3本文研究的目的和内容

第二章季节冻土区水工建筑物冻害分析

2.1土体产生冻胀的原因

2.2影响土体冻胀的主要因素

2.3平板式基础冻胀破坏的主要原因和现象分析

第三章自然因素下平板式基础法向冻胀力的实验研究

3.1试验土样及制备方法

3.2试验装置

3.3试验结果分析

第四章工程因素对法向冻胀力影响的现场试验

4.1试验场环境条件

4.2载板面积与法向冻胀力关系的试验

4.3基础埋深与法向冻胀力关系的试验

4.4附加荷载对法向冻胀力影响的试验

第五章法向冻胀力设计标准值的确定

5.1单位法向冻胀力标准值σ0的确定

5.2法向冻胀力设计值的确定

第六章总结与展望

6.1结论

6.2不足及努力方向

致谢

参考资料与文献