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进入21世纪,静力压桩以其独特的高质、高效的绿色施工特点而被广泛的推广应用,对静压桩承载力的研究也成了一个亟待于解决的重要课题。本文在综合了以往静压桩承载力研究经验的基础上,对静力压桩的压桩力模拟、承载力时效性等方面进行了的研究。
文章通过压桩力现场试验区分了桩端阻力和桩侧阻力,指出端阻、侧摩阻并不符合一直随深度线性增加的规律,而是随着有关因素呈特定规律变化。进一步分析了压桩过程中沉桩阻力的特性,指出了影响沉桩组力的主要因素。
触探试验是一种原位测试试验,与静压桩的贯入很相似,所以可以用来比拟或计算压桩力。本研究利用静力触探资料,借助综合调整系数法来计算沉桩阻力。计算实例表明,在压桩过程中,入土浅时主要是克服桩端阻力;随着桩入土深度的增加,桩侧摩阻力累计值也逐渐增大,占沉桩阻力的比例提高。当桩端进入较硬在持力层后,桩端阻力有明显的提高。另外,本课题选用最容易获得的标准贯入试验锤击数资料估算静力压入桩的沉桩阻力,提出了经验公式。对桩端阻力、桩侧阻力在土层中变化等计算的细节问题进行了讨论。通过两个工程实例的计算表明,用标贯锤击数估算静压桩沉桩阻力的方法是可行的,计算出的压桩力满足工程精度要求,可以方便地用于判断沉桩可能性、估算承载力、选择沉桩设备等。
在不同地质条件下,静压桩极限承载力会随着时间有不同程度的提高。静压桩时效性的机理主要是触变恢复效应及固结效应,桩的承载力的提高主要是因为桩侧摩阻力的提高,桩端阻力的贡献较小。通过对静压桩进行了隔时复压试验和静载试验,得出了静压桩的极限承载力随时间呈双曲线增长规律。由此,根据静压桩的压桩力及复压力,便可推算桩的最终承载力。文中给出了一种简便的计算方法,并结合实际工程对该计算方法进行了验证。
通过工程实测发现桩的波速随时间提高,有着时效性。用一维和三维应力波传播理论进行了分析。在分析影响桩的波速的各种因素后,认为被测桩波速的提高主要是由于桩侧土的贡献造成的。桩侧土和桩共同工作,就像是加大了桩的截面尺寸。波速的增大和桩承载力的增加有着一致性,可以借助波速提高的时效性来研究桩的承载力的时效性。