基于圓孔擴(kuò)張理論的靜壓有孔管樁擠土效應(yīng)分析.pdf

1、隨著我國(guó)工程建設(shè)的快速發(fā)展，合理與有效地降低建設(shè)工程對(duì)周?chē)幼…h(huán)境的影響，特別是對(duì)密集城區(qū)和居民區(qū)的影響，已經(jīng)成為一個(gè)非常值得探討與研究的重要課題。由于管樁的質(zhì)量好、價(jià)格低，同時(shí)無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊等許多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于實(shí)際工程中。靜壓管樁屬于典型的排土置換樁，其沉樁過(guò)程產(chǎn)生的擠土效應(yīng)非常明顯，對(duì)周?chē)南噜徑ㄖ锖蜆?gòu)筑物等造成眾多不利影響。為解決靜壓管樁沉樁過(guò)程擠土效應(yīng)的不利影響，諸多學(xué)者提出了多種減輕靜壓沉樁效應(yīng)的施工處理措施及

2、改變管樁構(gòu)造的方法?；谟锌坠軜都夹g(shù)的初步設(shè)想，本文運(yùn)用圓孔擴(kuò)張理論與數(shù)值模擬的方法對(duì)靜壓有孔管樁的擠土效應(yīng)，特別是超孔隙水壓力的消散問(wèn)題，進(jìn)行了較為詳盡的研究與探討。通過(guò)對(duì)比分析靜壓無(wú)孔管樁和有孔管樁的擠土效應(yīng)，揭示了有孔管樁技術(shù)能夠有效的降低擠土效應(yīng)的不利影響。本文主要研究工作及取得的成果有：
　　（1）系統(tǒng)地概括了靜壓管樁的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了靜壓管樁施工引起的擠土效應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生的不利影響。
　　（2）基于Tre

3、sca破壞準(zhǔn)則和Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則的圓孔擴(kuò)張理論下，推導(dǎo)出徑向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力和徑向位移沿徑向方向分布的理論表達(dá)式，進(jìn)一步完善了靜壓無(wú)孔管樁的超孔隙水壓力的一般理論解，明晰了超孔隙水壓力與泊松比的影響關(guān)系。
　?。?）基于圓孔擴(kuò)張理論，在靜壓無(wú)孔管樁的基礎(chǔ)上，引入合理的參數(shù)，推導(dǎo)出靜壓有孔管樁的超孔隙水壓力的一般理論解；同時(shí)基于極限平衡原理，得到了靜壓有孔管樁的最大超孔隙水壓力的表達(dá)式。對(duì)比與分析出靜壓沉樁過(guò)程有孔管樁

4、孔隙水壓力的最大值小于無(wú)孔管樁超孔隙水壓力的最大值，進(jìn)一步證明了靜壓有孔管更有利于超孔隙水壓力的消散，達(dá)到了有孔管樁能夠一定程度降低超孔隙水壓力的目的。
　?。?）采用有限差分法軟件FLAC3D，對(duì)靜壓有孔管樁和無(wú)孔管樁擴(kuò)張過(guò)程進(jìn)行了三維動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬，探討了靜壓有孔管樁和無(wú)孔管樁超孔隙水壓力的分布規(guī)律，同時(shí)分析了有孔管樁技術(shù)降低最大超孔隙水壓力的效果，進(jìn)一步證明了有孔管樁技術(shù)能夠降低最大超孔隙水壓力，有效的減少管樁擠土效應(yīng)的不利影