季节冻土区冻融作用对深基坑稳定性的影响分析

"本文探讨了冻融作用对不同初始状态基坑稳定性的影响，特别是在季节冻土区，该现象对工程建设及安全运营带来显著挑战。现有的稳定性评价方法，如极限平衡法和强度折减法，虽然在融土地区有广泛应用，但在处理季节冻土区的复杂条件下存在局限性。文中提到了一些学者的研究，如Chen、杜东宁、李国锋以及Subramanian和Qin等人，他们利用改进的理论和模型分析了冻融作用对边坡和基坑稳定性的影响，考虑了温度变化、冻融损伤因子、热-流-力三场耦合、非饱和土的强度准则等因素。然而，当前研究主要集中在自然边坡，对于深大基坑的稳定性分析仍存在不足，需要更深入的研究来填补这一空白。" 在季节冻土区，冻融作用对基坑稳定性的影响是关键的工程问题，由于土体物理力学性质在冻结和融化过程中的变化，可能导致基坑支护系统损坏、地面裂缝甚至整体坍塌。目前，基坑稳定性分析主要依靠极限平衡法和强度折减法，前者忽视了土体的应力应变关系，后者则在一定程度上弥补了这一缺陷，但两者在处理冻土区域的复杂性时都有其局限性。 针对冻土区基坑稳定性，学者们提出了各种改进模型。例如，Chen利用摩尔库伦模型和温度变化的拟合函数分析了地表温度对冻土边坡稳定性的效应；杜东宁引入冻融损伤因子到弹性矩阵中，研究基坑在冻融循环下的变形；李国锋则通过热-流-力三场耦合的简化算法，考虑冻融深度对边坡稳定性的影响。此外，Subramanian和Qin分别运用非饱和土的修正摩尔库伦强度准则，结合极限平衡法或强度折减法，分析了多种因素如坡角、降雨/雪量、融雪水量等对坡体和水库岸坡稳定性的影响。 尽管这些研究为理解冻土区基坑稳定性提供了宝贵见解，但大部分研究聚焦于自然边坡而非深大基坑。深大基坑在冻融作用下的稳定性问题更为复杂，需要更细致的理论建模和计算方法，以准确预测和防止潜在的工程灾害。未来的研究方向应着重于发展适用于深大基坑的冻融稳定性评估技术和模型，同时考虑更多实际工况因素，如地下水位、土体类型和温度变化的动态性，以提升预测的精确性和实用性。