軟土地區(qū)靜壓樁設(shè)置及擠土效應(yīng)分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程加速，城市用地日益緊張，建筑朝高、大發(fā)展，樁基礎(chǔ)以其優(yōu)越的特性在現(xiàn)代地基基礎(chǔ)中占據(jù)著重要的地位。靜壓樁因其施工無噪音、無振動、無沖擊力、施工工期短、施工功效高、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于沿海城市。靜壓樁屬于擠土樁，壓樁過程中擠壓土體，令土體產(chǎn)生水平位移以及垂直隆起，導(dǎo)致周圍建筑物粉刷層剝落、墻身開裂、附近地下管線及設(shè)施破裂、道路隆起；同時擠壓樁體，使先打入的樁體產(chǎn)生樁體傾斜、錯位、上抬，樁身翹曲乃至斷裂，

2、造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，打樁使樁周土體受到強(qiáng)烈的擾動，土體的結(jié)構(gòu)受到破壞，并產(chǎn)生很高的超孔隙水壓力，使得土體有效應(yīng)力減少，抗剪強(qiáng)度大幅降低。掌握沉樁擠土效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理，有效預(yù)估擠土效應(yīng)的發(fā)展，預(yù)防及減少擠土效應(yīng)對相鄰建筑物、道路設(shè)施及地下公用設(shè)施及鄰近樁體的影響，具有重要的理論和實際意義。本文采用現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)值模擬方法對靜壓樁沉樁擠土效應(yīng)進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴對汕頭大學(xué)新圖書館靜壓樁施工進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)

3、測內(nèi)容包括深層土體水平位移以及孔隙水壓力變化。詳細(xì)分析了大面積打樁及近距離打樁引起的樁周土體水平位移及超孔隙水壓力的分布及變化規(guī)律，并研究了不同深度及不同土層土體水平位移的分布規(guī)律。
　　 ⑵根據(jù)實際工程中的土體參數(shù)，假設(shè)材料服從Tresca屈服準(zhǔn)則，結(jié)合經(jīng)典的圓孔擴(kuò)張理論Tresca彈性區(qū)及彈塑性區(qū)解析解求得樁周土體彈性區(qū)及彈塑性區(qū)的應(yīng)力場及位移場分布規(guī)律。
　　 ⑶使用PlaxisV8有限元軟件結(jié)合位移貫入法對靜壓樁

4、沉樁過程進(jìn)行二維有限元分析，建立了與工程實際相符的二維軸對稱有限元模型。該模型考慮了土體本構(gòu)模型、初始應(yīng)力場、大變形問題和樁土界面問題等問題，真實全面地實現(xiàn)了靜壓樁連續(xù)壓入土體的全過程，具有仿真效果。分析單樁情況下距樁不同距離土體在壓樁過程中的水平位移、垂直位移及超孔隙水壓力變化規(guī)律。同時，探討了有鄰樁存在情況下樁群內(nèi)及樁群外土體的水平位移及垂直位移在各個壓樁過程中的變化規(guī)律，對比分析了有鄰樁與無鄰樁時土體的位移場變化。在不同土層當(dāng)中進(jìn)

5、行靜壓樁沉樁數(shù)值模擬，分析了在不同土層中擠土效應(yīng)的發(fā)展規(guī)律。
　　 ⑷使用Plaxis 3D foundation有限元軟件結(jié)合力貫入法對靜壓樁沉樁過程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，考慮了土體本構(gòu)模型、初始應(yīng)力場和樁土界面等問題。研究了單樁情況與樁體不同距離土體的水平位移、垂直位移的變化規(guī)律，對比分析了不同荷載下土體水平位移及垂直位移的變化情況。接著，研究多樁情況下，在不同樁體加載引起的土體水平位移、究多樁情況下，在不同樁體加載引起的土體