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软土地区静压桩沉桩阻力的研究及应用探讨

何建锋  
【摘要】:静压桩具有噪音小、振动少、无污染等优点。随着压桩机械的进步和环境保护要求的提高,静压桩在工程建设中必将得到更多应用。与其广泛应用相比,对静压桩的理论分析和研究较少,不能满足当前工程建设的需要。 本文在研究静压桩沉桩机理的基础上,探讨影响沉桩时桩端阻力和桩侧摩阻力大小的各种因素。 工程实践表明有桩尖时静压方桩更易贯入。为研究桩尖的作用机理,用有限元方法定性分析了桩尖对端阻力的影响;用太沙基极限承载力理论定量分析了这种影响。结果说明在估算沉桩端阻力时应考虑桩端几何形状的影响;对于可能出现闭塞效应的静压管桩宜加设桩尖,减小端阻力,方便贯入。 为研究沉桩时桩侧摩阻力的变化,采用土的极限平衡理论和圆孔扩张理论,并引入拖曳系数,分析了桩侧正应力的变化规律;依据摩擦系数的大小将桩身分为正常区和软化区。上述分析可解释某一深度处土体提供的侧摩阻力随贯入深度增加而减小的事实,为桩侧摩阻力的估算提供了理论指导。 通过理论分析和一些工程实例,说明了加载历史可改变桩的工程性质。从超载预压的角度探讨静压桩的终压力和极限承载力的关系,研究结果表明应在确定终压力时控制竖向沉降;若采用合适的沉降控制标准,则终压力可相当于静压桩的“先期固结压力”,该结论得到了工程实例的验证。在上述认识的基础上探讨了终压力在指导静压桩施工和静载荷试验选桩上的应用。 编制了基于单桥静力触探数据的沉桩阻力估算程序,节省了计算时间,沉桩阻力的估算结果与实测数据较为接近。


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