随着我国基础建设工程的开展,自然资源的开发利用越来越多,在岩土层中进行非开挖铺设地下管道、岩土锚固等工程越来越多,利用潜孔锤冲击挤密钻进土质层,研究土体受冲击荷载作用的变形过程,并结合力学分析、弹塑性理论、有限元仿真分析等,得到潜孔锤水平钻进成孔过程中的土体变形机理,对岩土锚固、边坡加固、开展地下隧道工程、地下空间和燃气及高压线的埋设管道等工程都有重要的参考价值。在水平冲击挤密钻进成孔的过程中,了解和掌握土体变形的特点,通过计算土体中任意位置一点处受到水平荷载作用力时的变化情况以及有限元模拟仿真整个运动过程得出以下结论和认识:(1)通过计算分析,在同一类土中潜孔锤水平钻进成孔时,轴向位移变化最大,当达到一定进尺后,位移变化会逐渐减小,最后趋于稳定;挤密成孔时土体内土体颗粒的径向位移变化范围有限,尤其当径向位置大于钻具的半径四倍之后位移变化不明显。(2)粉质黏土和粉质砂土在受到潜孔锤水平冲击钻进成孔过程中,土体内部颗粒位移变化明显,松砂次之,含砂粉质黏土和紧砂变化不够明显。土体的切变模量对于土体受到挤密钻进时的影响比较显著,而泊松比影响较小。(3)通过有限元分析挤密成孔过程,轴向应力在钻头处比较集中,轴向应力球由钻头尖端向后延伸,径向也扩散至一定的范围,但在扩散过程中正应力逐渐减小;圆锥形钻头处的土体受到剪切作用力破坏会产生一定的形变,土体内最大剪应力受到钻头锥面的挤密压实作用时,在钻头附近出现比较明显的剪切作用带,扩散之后最大剪应力不断衰减。(4)在土质层内部受到水平荷载冲击挤密成孔时,土体的泊松比对于钻进土体时周围土体受扰动影响较小;弹性模量越小的土体,其荷载结束后回弹的距离越长。