黃旭斌，盛 煜，黃 龍，彭爾興，曹 偉，張璽彥，何彬彬

(1.中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院凍土工程國家重點實驗室，甘肅蘭州730000；2.中國科學院大學，北京100049)

中國約有一半以上的國土面積處于季節(jié)凍土區(qū)。近年來，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，季節(jié)凍土區(qū)的工程建設(shè)規(guī)模迅速增大，工程等級逐漸增高，樁基礎(chǔ)的應用十分廣泛。在季節(jié)凍土地區(qū)，地基土體的凍脹是各種工程建筑物產(chǎn)生凍害的主要原因[1]。埋設(shè)于凍脹敏感性土中的樁在凍脹作用下可能會發(fā)生凍拔破壞，造成上部建筑物出現(xiàn)安全隱患。例如：輸電線塔基的凍拔導致上部結(jié)構(gòu)的傾斜、光伏發(fā)電系統(tǒng)螺旋樁的凍拔破壞及樁基凍拔造成建筑物墻面的破裂等[2-4]。因此，在季節(jié)凍土區(qū)的工程建設(shè)中，樁基的抗凍拔研究是保障上部建筑物安全的先行條件，也是寒區(qū)工程的關(guān)鍵科學問題。

樁在凍拔作用下常表現(xiàn)出整體拔出和樁身局部拔斷的現(xiàn)象。為防止樁的凍拔破壞，寒區(qū)工程中常采用的方法有：將樁側(cè)凍脹敏感性土換填為弱凍脹或不凍脹的巖土材料，控制季節(jié)凍土區(qū)樁周溫度場[5]，將樁基表面處理光滑以減小樁身受到的凍拔力[6]，以及使用錐形樁、螺旋樁及擴大式樁基礎(chǔ)[7-9]等具有錨固效果等形式的樁以防止樁凍拔。其中，采用擴底形式的樁可以有效抵抗凍拔力對樁穩(wěn)定性的影響。相比于普通直樁，在上拔荷載作用下擴底樁能夠很大幅度地提高其上拔承載力[10]，保證樁的抗拔穩(wěn)定性。樁土破壞機理為擴底樁的上拔可導致樁周土的減壓軟化和損傷軟化，從而引起漸進性破壞[11]。因此，國內(nèi)外學者對擴底樁的抗拔性能做了大量試驗研究、理論分析及數(shù)值模擬研究。

Dickin等[12-13]通過離心試驗研究了不同埋深與擴底直徑比、擴底直徑、回填土密度、擴底直徑與樁身直徑比及擴角等影響因素下擴底樁的抗拔性能，同時進行了相同條件下等截面直樁的研究；結(jié)果表明，擴底樁的抗拔能力隨著埋深與擴底直徑的比值及回填土密度的增大而增大，隨著擴角的增大而降低。陳仁朋等[14]采用大比例尺模型試驗研究了擴底樁在不同土體飽和度下的抗拔能力，結(jié)果表明土體飽和度從49%增加至100%時，擴底樁的極限上拔承載力降低至原來的30%～50%。Sego等[15]將擴底樁的應用研究引入到多年凍土區(qū)，通過理論方法預測了擴底樁在富冰多年凍土區(qū)的承載性能。王曉黎[16]通過靜載試驗，比較了擴底樁與直孔樁的抗拔能力，結(jié)果表明擴底樁的抗拔能力要高于直孔樁。酈建俊[17]、Lin[18]等采用極限平衡法，假定擴底樁-土破壞面形式，推導得到擴底樁極限上拔力的理論解。Zhang等[19]改進了擴底樁承載力計算模型，將抗拔樁的樁土相互作用歸結(jié)為1階常微分方程組在特定邊界條件約束下的定解問題，求解得出樁身內(nèi)力及變形值。吳江斌等[20]建立了等截面樁與擴底樁的抗拔分析有限元模型，研究了上拔過程中軸力、側(cè)摩阻力的大小與分布，以及樁身與擴大頭附近土體變形與塑性區(qū)的發(fā)展規(guī)律。常林越等[21]通過數(shù)值模擬的方法對擴底樁的抗拔承載特性、破壞模式和受力機制開展了分析研究。

樁-土界面的凍結(jié)條件、土體凍脹性能、凍脹過程中各力的變化情況等因素對普通樁基和擴底樁凍拔性能同樣重要。但和普通樁基不同的是，擴底樁在凍拔力作用下擴大頭可擠壓其上部土體而形成錨固作用，因此擴底樁有著結(jié)構(gòu)性的優(yōu)勢抵抗樁的凍拔。然而，目前擴底樁的研究多集中于非凍土區(qū)或多年凍土區(qū)的抗拔承載性能，季節(jié)凍土區(qū)擴底樁受到土體凍脹導致凍拔問題的研究非常有限。本文通過在相同土質(zhì)和凍結(jié)條件下進行不同樁型擴底樁抗凍拔室內(nèi)試驗，監(jiān)測土體內(nèi)部溫度及樁和樁周土位移變化規(guī)律，研究有無擴底對樁凍拔性能的影響規(guī)律，以及不同擴角、埋深及擴底直徑擴底樁凍拔過程的抗凍拔性能；基于此，對擴底樁的抗凍拔性能及其影響因素進行分析。

1 試驗概況及方案設(shè)計

1.1 試驗土樣基本性質(zhì)

試驗土樣取自黑龍江省黑河市郊區(qū)，土樣天然干密度為1 540 kg/m3，液限含水率（WL）和塑限含水率（WP）分別為35.1%和22.8%，塑性指數(shù)（IP）為12.3，根據(jù)文獻[22]規(guī)定，土樣為粉質(zhì)黏土。通過土樣顆粒級配曲線（圖1）可以看出，由于試驗土樣粉粒（0.050～0.005 mm）含量占32.1%，細顆粒含量較多，是一種凍脹敏感性土[23]。為更好地測試擴底樁的抗凍拔性能，試驗土樣含水率設(shè)定為34%。通過對不同含水率下的土樣進行凍結(jié)溫度試驗（圖2），得到試驗土樣在含水率為34%時的凍結(jié)溫度約為-0.19℃。

圖1 土樣顆粒級配曲線Fig.1 Grading curve of test soil

圖2 凍結(jié)溫度隨含水率的關(guān)系Fig.2 Freezing temperaturevaring with water content

1.2 擴底樁模型及樁幾何參數(shù)

模型樁采用混凝土預制而成，強度等級為C30。模型樁具體參數(shù)見表1。

表1 樁幾何參數(shù)Tab.1 Geometrical parametersof piles

為方便描述，將不同擴角、埋深和直徑的擴底樁代號分別用KJ、MS和KD表示，Z表示直樁，如擴角為60°的樁用KJ60表示。采用單因子試驗，僅對某一試驗條件改變，如：不同擴角擴底樁試驗采用的擴角分別為45°、60°、70°，嚴格控制模型樁的埋深和擴底直徑均相同。由于試驗外部條件（溫度和含水率）相同，不同埋深和直徑擴底樁兩組試驗不再設(shè)直樁對比。

1.3 試驗系統(tǒng)及測試元件布設(shè)方式

試驗在中國科學院西北生態(tài)資源研究院凍土工程國家重點實驗室進行。試驗系統(tǒng)由小型模型試驗箱、溫度控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和觀測系統(tǒng)組成（圖3）。其中：小型模型試驗箱內(nèi)部尺寸（長×寬×高）為70 cm×70 cm×40 cm，箱體內(nèi)部自帶5 cm保溫層以減小凍結(jié)過程中溫度對試驗箱側(cè)的影響。溫度控制系統(tǒng)包括兩臺制冷循環(huán)機和控制面板，可通過控制面板調(diào)節(jié)模型試驗箱內(nèi)環(huán)境溫度，通過循環(huán)冷風對小模型試驗箱內(nèi)部空間進行整體降溫，控溫范圍為-40～100℃。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由各種測試元件及其相應的采集儀器共同組成，測試元件包括實驗室自制溫度傳感器，控溫精度為±0.01℃；位移傳感器型號為NS-WY02，測量精度為±0.01 mm，對應的數(shù)采儀分別選用DT80和CR3000。觀測系統(tǒng)通過數(shù)采儀將溫度及位移的數(shù)據(jù)以信號的方式傳輸至電腦，進行實時采集并分析。

圖3 試驗系統(tǒng)示意圖Fig.3 Schematic diagram of test system

樁及測試元件的平面布設(shè)方式如圖4（a）、（b）所示。樁的布設(shè)為等間距放置在試驗箱內(nèi)，由于樁中心間距均大于3倍的平均樁底直徑，可忽略由群樁效應帶來的影響[24]，故本文中所有樁均可按照單樁進行分析。如圖4（c）所示：溫度傳感器沿深度方向每隔5 cm布設(shè)于每組試驗擴底樁樁側(cè)約4 cm的位置，試驗箱外部放置一個溫度探頭測量降溫過程；位移傳感器分別布置在各樁樁頂及各樁樁側(cè)3、7、12 cm處，用以測量凍結(jié)過程中樁及樁側(cè)土的凍脹變化過程。

圖4 測試元件布置圖Fig.4 Arrangement diagram of test cells

1.4 試驗步驟

1）試驗準備：首先，曬干并碾碎土樣，加水攪拌成含水率為34%的濕土；然后，將足量的土體靜置48 h左右，以保證試驗水樣分布均勻。在填土之前，將凡士林均勻涂抹在試驗箱內(nèi)壁，盡可能減小凍結(jié)過程中土體與箱內(nèi)壁的摩擦。

2）填土：以天然干密度為填土質(zhì)量控制因素進行分層。首先，鋪設(shè)約為6 cm的密實砂，以盡量減小樁在試驗過程中的沉降，并在砂層上鋪設(shè)防水布。然后，將樁放置在預定位置后進行填土，并布設(shè)測試元件，各層填土高度按照溫度傳感器的位置控制。頂層填筑完之后，在土體表層覆蓋塑料薄膜，以減少試驗過程中土層表面的水分損失（圖5）。

圖5 填土及傳感器完成安裝圖Fig.5 Completion diagram of filling soils and installing sensor

3）測試過程：關(guān)閉測試驗箱，并打開數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)部溫度至-15℃進行凍結(jié)。整個試驗過程每5 min采集一次。

4）試驗后處理：當凍結(jié)深度至預期值（20 cm）時，關(guān)閉溫度控制系統(tǒng)，沿深度方向?qū)ν翗舆M行含水量測試。試驗結(jié)束后，將打開試驗箱門，讓土體在室溫環(huán)境下（約18℃）進行融化。待土體完全融化后，將土體移除并觀測模型樁，發(fā)現(xiàn)擴底樁及直樁均未被拔斷。值得注意的是，第2、3組試驗在進行約40 h時，箱體內(nèi)部溫度出現(xiàn)較大幅度的波動，試驗被迫中止。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 凍結(jié)過程

由于本文主要是基于擴底樁的抗凍拔研究，因此，在溫度數(shù)據(jù)處理時僅考慮了凍結(jié)過程中的變化。將溫度數(shù)據(jù)以試驗調(diào)節(jié)至-15℃時作為計算的初始值，基于溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)得到樁側(cè)各土層溫度隨時間及深度的關(guān)系（圖6）。如圖6所示，3組試驗對應的各土層溫度隨時間和深度的變化規(guī)律基本相似。隨著深度的增大，土層降溫幅度呈減小趨勢。隨著時間增大，土體內(nèi)部溫度整體降低；試驗結(jié)束時，地表溫度可達-8℃左右，未凍結(jié)區(qū)的溫度接近0。

為確定3組試驗凍結(jié)深度隨時間的變化規(guī)律，以各層探頭位置處的開始凍結(jié)時間為控制點，分別對3組試驗各個時刻兩層土之間的凍結(jié)深度進行線性插值，公式如下：

式中，hf為凍結(jié)深度，ha、hb分別為相鄰兩層溫度探頭埋深，Ta、Tb分別為兩探頭所對應的溫度，Tf為凍結(jié)的溫度。

圖6 土層溫度隨時間的變化曲線Fig.6 Temperature of each soil layer varying with time

圖7為凍結(jié)深度插值結(jié)果和計算得到的凍結(jié)速率隨時間的變化規(guī)律。結(jié)果表明，3組試驗最終凍結(jié)深度分別為19.51、14.36、14.80 cm。凍結(jié)深度隨著時間呈階梯型發(fā)展，主要是由于冰透鏡體的形成是不連續(xù)的，在形成一層冰透鏡體后，一定長度范圍內(nèi)的土顆粒間不能形成冰透鏡體。此外，隨著距離的增加，上一層分凝冰壓密效應減弱，孔隙比的改變量減小，冰晶能輕松分離土顆粒，沒有形成隔水層，水分大量遷移到此處，形成下一層的分凝冰[25]，故土樣的凍結(jié)速率呈多峰值發(fā)展規(guī)律。

圖7 凍結(jié)深度及凍結(jié)速率隨時間變化規(guī)律Fig.7 Frozen depth and freezing ratevarying with time

2.2 樁頂凍拔量

采用樁頂無荷載形式，僅研究在凍拔作用下直樁和不同幾何尺寸樁的抗凍拔效果。樁的凍拔過程可以分為兩個階段：第1階段為無明顯凍拔階段，樁-凍土相互作用產(chǎn)生的切向凍脹力小于樁的自重、樁-未凍土間的摩阻力及擴大頭錨固力3種力的合力。第2階段為穩(wěn)定凍拔階段，切向凍脹力大于上述3種力的合力而表現(xiàn)出樁發(fā)生明顯的凍拔現(xiàn)象。樁的凍拔量隨時間的變化規(guī)律如圖8所示。第1組試驗（圖8（a））中，不同擴角對樁的影響較小，且3根樁的最終凍拔量基本無差別；比較擴底樁和直樁的凍拔量隨時間的變化規(guī)律，擴底樁起始凍拔所需時間長，且凍拔幅度明顯小，其最終凍拔量僅為直樁凍拔量的28.3%，說明在整個凍拔階段擴大頭均起到很重要的抗凍拔作用。第2組試驗（圖8（b））中，由于埋深較淺、自重較輕，MS240和MS290樁相繼出現(xiàn)凍拔現(xiàn)象，兩樁的凍拔幅度基本一致；MS340最后出現(xiàn)凍拔，在穩(wěn)定凍拔階段，MS340的凍拔幅度略小于埋深較淺的兩樁；3根樁的埋深差量相同，但埋深較淺的兩樁的凍拔量差距較小，且遠大于（相對）埋深最大樁的凍拔量，說明隨著樁的埋深等比例減小，其凍拔量并非按照等比例增大，埋深較淺的兩樁擴底的錨固性能發(fā)揮相當。第3組試驗（圖8（c））中，與第2組試驗凍拔量隨著埋深變化的規(guī)律不一致，隨著擴底直徑等比例增大，穩(wěn)定凍拔階段內(nèi)樁的凍拔量基本為等比例增大；當擴底直徑達到114 cm時，樁的凍拔量及其增幅均很小。

圖8 樁凍拔量隨時間的變化Fig.8 Frost jacking amount of pilevarying with time

圖9為樁凍拔量隨凍結(jié)深度及凍結(jié)速率的變化規(guī)律。從圖9可以看出：樁的凍拔量變幅隨土凍結(jié)深度的增大呈階梯型增大，且凍拔幅度在各階梯段不一致。樁在起始凍拔階段的凍拔幅度明顯大于后期階梯段對應的凍拔幅度；隨著凍深的繼續(xù)增大，樁的凍拔幅度呈減小趨勢（圖9（a）、（b））。對于第3組試驗（圖9（c）），由于樁出現(xiàn)凍拔較晚，這種關(guān)系并不明顯。3組試驗中，樁的凍拔量隨土的凍結(jié)速率變化均呈負相關(guān)關(guān)系，且存在明顯的拐點，主要是由凍結(jié)過程中冰透鏡體的不連續(xù)形成而導致的。在凍結(jié)過程中，土體的凍結(jié)速率較快時，水分遷移速率較慢，形成少量不連續(xù)的分凝冰，不利于凍脹的發(fā)生，此時作用于樁身上的切向凍脹力較小，樁的凍拔幅度較緩；相反，凍結(jié)速率較慢時，未凍區(qū)的水分有充足的時間遷移至凍結(jié)鋒面而發(fā)生凍結(jié)膨脹，促使末冰透鏡體快速生長[26]，此時作用于樁身上的切向凍脹力較大，加大了樁的凍拔。

圖10給出了各組試驗樁的凍拔速率隨凍結(jié)深度的變化過程。3組試驗表現(xiàn)出的規(guī)律基本相同：凍拔初期，各樁凍拔速率隨著凍深的增大而快速增大；隨著凍結(jié)深度的繼續(xù)增大，凍拔速率不同程度減小。比較直樁和擴底樁的凍拔速率沿凍結(jié)深度的分布情況由圖10（a）可以看出：直樁的凍拔速率始終比擴底樁的大，隨著凍結(jié)深度的增大，直樁的凍拔速率率先增大到峰值，然后明顯減小，說明作用在直樁樁身上的切向凍脹力先增大后逐漸趨于穩(wěn)定；對于擴底樁，其凍拔速率在達到峰值后緩慢減小，說明在凍拔過程中，作用在樁身上的切向凍脹力和擴底產(chǎn)生的錨固力形成對撞，但切向凍脹力始終占據(jù)主導作用力，因此擴底樁的凍拔速率在峰值后呈緩慢減小的趨勢。對于第2、3組試驗（圖10（b）、（c）），由于不同埋深和擴底直徑，以及試驗過程中其他因素的干擾，凍拔速率峰值出現(xiàn)時所對應的凍結(jié)深度也不一致，但隨著凍拔深度增大，呈現(xiàn)出的規(guī)律較為一致。

圖9 樁凍拔量隨凍結(jié)深度及凍結(jié)速率的變化Fig.9 Frost jacking amount of pile varying with frozen depth and freezing rate

2.3 樁側(cè)土體凍脹變形

圖10 樁的凍拔速率隨凍深的變化Fig.10 Fr ost jacking r ate of pile var ying with fr ozen depth

在沒有任何約束的情況下，土體的凍脹為自由凍脹。由于樁和土的材料性質(zhì)不同，樁的存在對土的凍脹形成約束，稱為約束凍脹[27]，其表現(xiàn)形式為樁-凍土界面的凍脹往往很小，隨著距離樁越遠，土的凍脹越接近自由凍脹。產(chǎn)生約束凍脹的原因是凍拔作用產(chǎn)生的切向凍脹力超過凍結(jié)力時，靠近樁基的土層產(chǎn)生向上位移，但由于凍結(jié)力的作用，位移量要比不受此限制的較遠土層小得多[28]。由于篇幅關(guān)系，本文僅給出Z和KJ60樁周土的凍脹量隨時間的規(guī)律（圖11（a）、（b）），其余樁周土發(fā)展規(guī)律類似。由圖11（a）可以看出：直樁在穩(wěn)定凍拔階段的凍脹變化規(guī)律和樁周土的凍脹變化規(guī)律較為一致；直樁樁側(cè)3 cm位置的凍脹量較7和12 cm位置處小，但7和12 cm位置處的凍脹變形在幅度和大小上均保持一致。由圖11（b）可知，擴底樁樁側(cè)3 cm土表在樁的約束下，凍脹幅度比7和12 cm處的土體凍脹幅度緩慢，7 cm處的凍脹幅度略小于12 cm處的凍脹幅度。相比于直樁，擴底樁對樁周土的凍脹約束大于直樁，且約束的范圍更大。

圖11 樁側(cè)土凍脹量隨時間變化曲線Fig.11 Frost heaving amount of soil adjacent to pile varying with time

基于上述分析，假定樁-凍土接觸界面在凍拔穩(wěn)定階段沒有相對滑動，樁側(cè)土的最終凍脹變形隨樁側(cè)距離的變化規(guī)律如圖12所示。由圖12可知：樁對樁側(cè)土的約束凍脹主要表現(xiàn)在其對樁側(cè)土的凍脹量大小的影響，約束越大，凍脹量越?。徽w上，樁側(cè)土在樁的約束下形成“漏斗狀”，隨著樁側(cè)距離的增大，約束減小。因此，可將樁側(cè)土的約束凍脹分為兩個區(qū)域：1）強約束區(qū)。這個區(qū)域內(nèi)土的凍脹量隨著樁側(cè)距離增大而較大幅度增大。2）弱約束區(qū)。此區(qū)域內(nèi)土的凍脹量隨著樁側(cè)距離的增大，凍脹增幅較小或不變。第1組試驗結(jié)果表明（圖12（a））：樁側(cè)距離7 cm內(nèi)，土的凍脹幅度明顯較大；樁側(cè)距離大于7 cm時，土的凍脹增幅減小。3根擴底樁對樁側(cè)土的凍脹約束規(guī)律基本一致。比較擴底樁和直樁，強約束區(qū)內(nèi)擴底樁較直樁對樁側(cè)土的約束大，弱約束區(qū)內(nèi)擴底樁和直樁對樁側(cè)土的凍脹約束相當。第2組試驗表明（圖12（b））：凍脹約束兩個區(qū)的交點仍在7 cm處；整體而言，隨著樁的埋深增大，樁對樁側(cè)土的凍脹約束影響增大。第3組試驗表明（圖12（c））：凍脹約束兩個區(qū)的交點在5 cm左右；整體而言，隨著擴底直徑的增大，樁對樁側(cè)土的凍脹約束影響同樣增大。

圖12 樁側(cè)土最終凍脹量隨距離的變化規(guī)律Fig.12 Ultimate frost heaving amount of soil adjacent to pile varying with distance to pile

3 擴底樁抗凍拔性能及其影響因素分析

影響樁凍拔的因素不僅是樁型，還應考慮土的凍結(jié)深度及凍結(jié)速率的變化對樁凍拔的影響。樁的凍拔幅度隨著凍結(jié)深度的變化呈階梯型關(guān)系，隨著凍結(jié)速率呈負相關(guān)關(guān)系。試驗過程中，很難把控每組試驗土的凍結(jié)速率的一致性，可能導致不同組土體的凍脹規(guī)律和樁的凍拔規(guī)律出現(xiàn)差異。為了盡可能消除這種差異，定義樁的凍拔量增量和樁側(cè)土的凍結(jié)速率比在凍結(jié)時間內(nèi)的平均值為抗凍拔因子，用以描述樁的抗凍拔性能，公式如下：

式中，N為抗凍拔因子，tf為樁起始凍拔至結(jié)束的時間，ΔVft和Δh分別為兩相鄰時刻之間土的平均凍結(jié)速率和樁凍拔量的增量。計算結(jié)果如表2所示。

表2 樁抗凍拔因子Tab.2 Anti-frost jacking factors of piles

計算結(jié)果表明抗凍拔因子越小，樁的抗凍拔效果越好，當抗凍拔因子為0時，樁為全錨固狀態(tài)，不會隨著土的凍脹而凍拔。對于第1組試驗：計算得到的直樁抗凍拔因子最大，因此直樁的抗凍拔效果比擴底樁差；隨著擴底樁擴角增大，3個不同擴角的抗凍拔效果接近，因此在3個樁的埋深及擴底直徑相同情況下，擴角的變化并不能明顯改變樁的抗凍拔性能。對于第2組試驗，隨著埋深的增大，擴底樁的抗凍拔能力增強，但埋深240和290 mm擴底樁的抗凍拔能力相近?？赡苁怯捎诼裆?40 mm的擴底樁更接近凍結(jié)深度，擴底的錨固效果發(fā)揮得更明顯。對于第3組試驗，擴底直徑的增大直接增大了擴底上表面與土的接觸面積，因此隨著擴底直徑增大，擴底樁的抗凍拔能力明顯增大；當擴底直徑為114 mm時，擴底樁幾乎能達到完全錨固狀態(tài)。綜合比較每個樁的抗凍拔因子，影響擴底樁抗凍拔性能最主要的因素為擴底直徑，其次為樁的埋深，影響最小的為樁擴角。

4 結(jié) 論

在季節(jié)凍土區(qū)，負溫條件下樁基常會受到凍拔破壞。本文將非凍土區(qū)常用的擴底樁應用到季節(jié)凍土區(qū)，并進行了影響擴底樁抗凍拔穩(wěn)定性因素的試驗研究。根據(jù)試驗結(jié)果與分析，得到以下結(jié)論：

1）相比于直樁，擴底樁初始凍拔時間晚，凍拔幅度小，且最終凍拔量僅為直樁的28.3%，說明季節(jié)凍土區(qū)使用擴底樁能夠有效抵抗凍拔帶來的不利影響。

2）直樁對樁側(cè)土的凍脹約束小于擴底樁，間接說明了擴底樁的抗凍拔能力優(yōu)于直樁。擴角對樁側(cè)土的約束凍脹影響較小，隨著埋深及擴底直徑的增大，樁對樁側(cè)土的凍脹約束也增大。

3）樁的凍拔量隨凍結(jié)速率的增大而變化緩慢，據(jù)此定義了評估樁抗凍拔性能的抗凍拔因子。結(jié)果表明，擴角對樁的抗凍拔能力影響較小，埋深和擴底直徑的增大可提高樁的抗凍拔能力。