论文摘要
我国地域辽阔，地基条件复杂，不可避免地要在季冻土地区修建工程，而道路、桥梁、工程建筑等的修建，都面临冻土建筑基础的问题。对于新型的混合型复合地基也会受到不同程度冻害影响，发生不均匀下沉，桩基被拔断，从而导致上部结构变形，影响建筑的美观和居民居住安全。因此，分析冻胀力作用下的混合型复合地基的受力特性有着很重要的意义。本论文首先研究季冻土地区地基土的冻胀特性，包括土、水、温与附加荷载四个主要影响因素。然后通过模拟试验分析不同含水量、不同土质类型下冻胀量和冻胀力的差异，为在冻胀力作用下混合型复合地基工作性状的研究做准备。混合型复合地基充分利用了桩和天然地基土通过变形协调承担荷载的特点，是近年来发展起来的一种比较合理的地基处理形式，主要利用了垫层材料的流动补偿，使得桩和桩间土共同承担上部荷载。褥垫层是混合型复合地基的关键，复合地基许多性质都与褥垫层有关。褥垫层的设置充分发挥了桩间土的承载力，调整了桩土荷载分担比。褥垫层过厚反而使桩顶的承载力下降，过薄又使得桩间土的承载能力又不能发挥，所以在设计研究冻土下混合型复合地基时，要考虑合理的褥垫层厚度，充分发挥桩土共同承担荷载的特点。简化分析冻土下褥垫层作用机理，从变形协调的角度对混合型复合地基褥垫层厚度进行理论推导。构建了桩体沉和桩间土沉降量、桩顶刺入量、褥垫层压缩量和冻胀量四者之间的平衡关系，建立了季冻土地区混合型复合地基褥垫层厚度的公式。同时采用了载荷试验法验证理论分析，通过变化褥垫层的厚度，研究了不同褥垫层下桩土应力比的变化情况：褥垫层过薄，对桩体的荷载分担比例调整不明显；随着褥垫层厚度的增大，调整作用增大，桩土应力比逐渐减小。结合理论和试验分析，确定季冻土地区褥垫层合理厚度52cm。