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基坑与外界的热量交换为双向散热,常规天然地面热交换为单向散热,因此,其冻结规律有所不同,水平冻胀力产生机理发生变化。论文首先分析了越冬基坑水平冻胀力的影响因素,通过Comsol Multiphysics多物理场耦合有限元分析软件,分析了不同极端负温(-4℃、-6℃、-10℃、-15℃)、不同热传导系数(1.7W/(m·K)、2.0W/(m·K)、2.2W/(m·K)、不同支护刚度(支护桩为C20、C30、C50)、不同基坑深度(6m、10m)、不同初始含水量(含水量分别为15%、20%、30%)、不同补水(开放或封闭)等不同条件下的基坑水平冻胀力变化规律。通过以上内容的研究,提出了以下研究结论:(1)极端温度为-4℃、-6℃C、-10℃C、-15℃时其基坑的冻结深度分别为1.52m,2.04m,2.75m,3.85m;而最大水平冻胀力分别为235.4kPa、259.5kPa、287.7kPa、305.9kPa。极端温度越低,冻结深度越大,水平冻胀力也越大,呈线性递增。(2)热传导系数分别为1.7W(m·K)、2.0W/(m·K)、2.2W/(m·K)时其基坑的冻结深度分别为1.48m,2.04m,2.80m,最大水平冻胀力分别为259.5kPa、288.5kPa、296.8kPa。热传导系数越大,冻结深度略深,水平冻胀力越大,呈线性递增。(3)含水量影响冻结深度,含水量分别为15%,20%,30%,%时其冻结深度分别为2.34m,2.04m,1.95m;最大水平冻胀力分别为238.4kPa、259.5kPa、280.8kPa;出现于基坑深度的中上部,与冻结深度几乎一致。含水量越大,冻结深度略浅,水平冻胀力越大,呈线性递增。(4)支护刚度基本不影响冻结深度,C20、C30、C50三种不同刚性支护条件,在-6℃时,冻结深度基本保持在2.0m左右;初始状态,其水平冻胀力较大,分别为76.9kPa、173.5kPa、189.2kPa;最大水平冻胀力分别为:259.5kPa、291.5kPa、303.5kPa。刚性越大,水平冻胀力越大,呈线性递增。(5)基坑不同开挖深度6m和10m时,最大水平冻胀力分别为:259.5kPa、287.8kPa。(6)封闭条件和开放条件下,对水平冻胀力影响较大,有水分供给时,水平冻胀力大,最大水平冻胀力分别为:259.5kPa、512.9kPa。最后,根据各因素对越冬基坑水平冻胀力的影响规律,提出包括排水、隔水保温等措施用以消除或削弱水平冻胀力。