多年冻土区静钻根植桩回冻过程温度场研究

摘要

基于传热学理论，给出桩土温度场偏微分方程及边界条件，结合低温稳定多年冻土区地质背景，通过有限元数值分析求解，分析静钻根植桩回冻过程桩土温度场随时间的分布变化规律，讨论水泥掺入量及水泥土的水泥浆体初始拌入温度对回冻过程的影响。结果表明，地表下2 m以内桩土温度受大气温度影响较明显，水化热对1.5倍桩径以外及桩底1～2 m以下范围桩土温度影响甚微，17 d后桩侧温度回冻至0℃,27 d桩侧温度降至-0.5℃以下；水泥浆体初始拌入温度每升高5℃,回冻时间增长5～6 d;水泥掺入量每减少10%,回冻时间缩短1～2 d。静钻根植桩的温度场同样受水化热影响，但回冻时间较短；通过调整水泥浆体配合比和降低水泥浆体初始拌入温度可兼顾水泥土强度和回冻时间要求，达到提高承载力、缩短施工工期的目的。

关键词

多年冻土 / 静钻根植桩 / 水化热 / 水泥掺入量 / 初始拌入温度