北方季节性冻土区地基土冻胀分析

摘要

季节性冻土地区地基土的冻胀破坏是引起建筑物基础产生变形的重要原因。为了深入研究季节性冻土地区影响地基土的冻胀因素,结合长春市具体工程实例,通过有限元模拟软件,实现了热-力-水3个物理场的耦合。基于已有的冻胀理论,考察了负温、初始含水量、土体性质对地基土的影响机理,同时分析了法向冻胀力与各个参数之间的变化关系。研究表明:法向冻胀力与负温、初始含水量近似呈线性增长关系,冻土初始含水量对地基土冻胀作用影响最大;黏土的法向冻胀力最大,粉质黏土次之,粗砂土最小;最大法向冻胀力主要集中在土体深度为0 m~0.6 m范围内,超出此范围,随着土体深度增大,法向冻胀力急剧减小。