冻胀反力计算

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1、附录一冻胀反力计算冻胀反力的计算公式是把总切向冻胀力T视作集中荷载，作用在桩或墙的中心，利用布辛奈斯克的集中荷载作用下的地基应力的弹性理论和弗拉曼的无限长线荷载作用下的地基附加应力计算公式推导出来的，其结果如下：（一）独立扩大式桩基础的冻胀反力（参见附图1.1）：附图1.1桩基冻胀反力计算图1.当l≤b时23��l��l��PA���T�0.5���0.3���（附1.1）���b��b���式中ＰA——作用在锚固板上的总冻胀反力，kN；Ｔ——总切向冻胀力，kN，按式（3.3.2）确定；l——锚固板的襟长，m；b——总切向冻胀力的作用点至扩大基础板顶面的距离，m；由表3.3

2、.2查取Ｋh值：Hd当Ｋh=1.0时，b=a一2Hd当Ｋh=2/3时，b=a一3（式中a为锚固板顶面至地表的距离，以m计）。2．当b＜l≤2.5b时23��l��l��PA�T�0.436�0.263���0.07���（附1.2）���b��b���（二）扩大式墙基础的冻胀反力：1.当l≤b时2��l��l��PA�Tl�1.4���0.6���（附1.3）���b��b���式中Tl——作用在单位墙长两侧的总切向冻胀力，kN/m。2.当b＜l≤3b时2��l��l��PA�Tl�0.55�0.3���0.05���（附1.4）���b��b���（三）锚固底梁基础的冻胀

3、反力，如附图1.2，以三排桩的底梁为例：附图1.2锚固底梁冻胀反力计算图1.分别求出中桩、边桩平均计算襟长ｌ中、ｌ边、即�l1l3l中�（附1.5）2�l1l2l3l边��（附1.6）422.按面积把中部和边部底梁化引为圆型，然后分别按式（附1.1）或式（附1.2）计算每个排桩的冻胀反力，相加，即得整个底梁的总冻胀反力。（四）关于计算冻胀反力的几点说明：1.非圆型锚固板的独立式扩大基础桩：将方型或其它几何形状的锚固板，按面积化引成圆型锚固板，然后用式（附1.1）或式（附1.2）计算冻胀反力。2.扩大式墩台基础按扩大式墙基础考虑，用式（附1.3）或式（附1.4）计算冻胀反力。

4、3.锚固环基础和变径桩基础，按独立扩大式桩基础考虑，用式（附1.1）或式（附1.2）计算冻胀反力。4.阶式基础也可用式（附1.1）或式（1.2）计算每个阶面上的冻胀反力，然后相加即为整个阶式基础接受的冻胀反力。5.爆扩桩基础按爆扩大头的平面投影面积，用式（附1.1）或式（附1.2）计算冻胀反力。附录二双层油套管的作用与构造（一）双层油套管的作用。双层油套管是一种把地基土与桩基础彻底隔离以防治基础冻拔的结构措施，其构造如附图2.1所示。附图2.1双层油套管示意图（单位：cm）1—桩基础；2—上法兰盘；3—上层套管；4—复位盘；5—中法兰盘；6—下层套管；7—下法兰盘；8—密封

5、胶板当地基土冻胀时，上套管（亦称内套管）随之上拔，其下部在下套管（亦称外套管）内移动；当地基土融沉时，借助复位盘，上套管逐步复位。在桩与上套管之间和上下套管之间的空隙中填注钙基黄油，通过上、中、下三个法兰盘固定住的橡胶圈密封。双层油套管主要用于已冻拔桩基础的治理，也可做为新建桩基础的防冻拔措施之一。因在上套管高度内的桩基础已与地基彻底隔离，应认为用双层油套管处理的桩基础其切向冻胀力已被彻底消除；但同时应注意，被隔离段的桩基摩擦承载力亦不复存在。（二）双层油套管的构造。双层油套管的各主要部件可用厚度不小于4mm的钢板制作，主要部件有：1.上法兰盘：内径以能保持与桩壁有5mm左

6、右间隙为准；外径较内径大60～80mm，与上套管顶部的法兰盘配合，用螺栓固紧二法兰盘间的橡胶密封圈。密封围可用10mm厚橡胶板制成，要求其内径与桩基直径滑动磨擦配合，以利对桩基础与上套管间的黄油夹层起密封作用。2．上层套管：是顶部带有法兰盘的钢管，管内径与上法兰盘内径相同，其高度等于工程设计冻深加外露高度，一般可取Ｈd＋40cm。此套管的作用是使桩基础与地基土彻底隔离，它将随地基土的冻胀或融沉沿桩基上拔或下降，保护桩基不直接受切向冻胀力作用。3.复位盘：是焊接在上套管外壁上的钢板圈，宽度200～300mm，用8根φ16钢筋均布拉焊在上套管以加强其刚度，主要用它接受土融沉时向

7、下的压力，帮助已冻拔的上套管复位。4.中法兰盘：与下层套管顶部法兰盘配合，用螺栓固紧夹在二者之间的橡胶垫圈，对上、下层套管之间的黄油层起密封作用，垫圈尺寸按滑动摩擦配合确定。5.下层套管：是上、下两端都焊有法兰盘的钢管，其内径尺寸以与上套管外壁留有5mm左右间隙为准，高度由地基土的最大冻胀量加200mm确定。其作用是保护上层套管能完全复位，防止上套管冻拔后其空隙被周围基土侵占。6.下法兰盘：其内径与下套管内径相同、宽度为300mm的钢盘，用螺栓与下层套管底部的法兰盘配合，夹紧两者之间的橡胶垫圈，除对上、下套管间黄油