刚性预制桩挤土效应分析与应用研究

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静压桩作为一种较为常用的桩基础形式,具有施工噪音小、无泥浆污染、无冲击力、施工应力小等特点,在基础工程建设中得到了广泛应用,但其沉桩过程中产生的挤土效应不可避免会对工程环境产生一定影响。沉桩挤土效应的研究与应用,一直是岩土工程领域的研究热点课题。本文基于刚性桩静压沉桩的挤土效应分析,分别从桩端刺入与阻力、桩身连续稳态贯入沉桩阻力以及工作荷载下桩顶上刺入极限破坏三个方面,对静压沉桩的作用效应进行了分析。  首先,基于桩端下刺入问题分析,结合改进的球孔扩张理论,考虑土体密度、桩端应力水平等因素对桩端阻力的影响,给出了可以通过土层初始竖向有效应力及标准贯入试验N值求解的桩端阻力—沉降计算模型;  其次,针对作用荷载下桩顶上刺极限破坏问题,采用室内模拟贯入试验对桩顶上刺入路基的工作特性进行了分析,并引入Vesic圆孔扩张理论,给出了桩顶上刺路基的计算模型,讨论了桩顶上刺路基破坏模式;  最后,基于桩端阻力与桩侧阻力的相互作用影响分析,揭示了桩身连续稳态贯入过程中桩端阻力与桩侧阻力的变化关系及相互影响,通过改进后的桩端阻力孔穴扩张理论模型模拟桩身连续贯入问题,并考虑桩侧在已挤压损伤土层中的滑动模型,给出了静压沉桩阻力的球形孔扩张-滑动摩擦计算模型。
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