有孔管樁靜壓沉樁擠土效應(yīng)理論分析.pdf

1、靜壓管樁因其質(zhì)量可靠，施工無噪聲、無振動、應(yīng)力小等諸多優(yōu)點而被廣泛用于工程中。但靜壓管樁屬于部分擠土樁，在沉樁過程中，樁周土體不僅會產(chǎn)生較大位移，而且會在短時間內(nèi)形成較高的水壓力。有孔管樁能使土中自由水流入管腔，從而減小局部土體位移，加速超孔隙水壓力的消散并降低其最大值。本文基于圓孔擴張理論，針對有孔管樁沉樁過程產(chǎn)生的擠土效應(yīng)開展研究工作，推導(dǎo)了平面狀態(tài)和空間狀態(tài)下，無孔管樁及有孔管樁沉樁過程中土體產(chǎn)生的應(yīng)力增量和徑向位移解，并對其解析

2、式進行對比分析。利用有孔管樁的應(yīng)力增量解，對有孔管樁沉樁產(chǎn)生的超孔隙水壓力進行了分析，推導(dǎo)了沉樁過程中超孔隙水壓力與徑向距離、沉樁速率、深度、開孔孔徑以及時間之間的解析式。運用數(shù)值模擬手段，對樁體的貫入過程進行模擬，得到超孔隙水壓力與各因素之間的關(guān)系，從而驗證了理論分析的合理性。具體研究內(nèi)容結(jié)果如下：
　?。?）對無孔管樁沉樁時樁周土體應(yīng)力增量和徑向位移的一般解析解進行回顧，考慮到樁身開孔處應(yīng)力的變化，推導(dǎo)了有孔管樁的應(yīng)力增量及徑

3、向位移解。對比分析可得：有孔管樁樁周土體的應(yīng)力增量及徑向位移小于無孔管樁。
　?。?）考慮到深度對沉樁的影響，推導(dǎo)了有孔管樁沉樁過程中的應(yīng)力及位移空間解析解。對比分析有孔管樁和無孔管樁可得：空間狀態(tài)下，有孔管樁的應(yīng)力增量及土體徑向位移比無孔管樁的應(yīng)力增量及位移要大。并以此推導(dǎo)了基于土塞效應(yīng)的有孔管樁塑性階段土體徑向位移解。
　?。?）推導(dǎo)了樁周土體超孔隙水壓力與徑向距離、沉樁速率、深度、開孔孔徑及時間之間的解析式。結(jié)合工程實