软土地区静压桩沉桩阻力的研究及应用探讨

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宣加设桩尖，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。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1选题

1.2研究方法与现状

1.2.1极限承载力理论

1.2.2孔穴扩张理论

1.2.3稳态法

1.2.4有限单元法

1.2.5模型试验

1.2.6沉桩阻力的估算

1.2.7终压标准

1.3本文研究的目的、方法和主要内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究方法

1.3.3研究的主要内容

第2章静压桩的沉桩机理

2.1不同土质的沉桩特性

2.2时间效应

2.3残余应力

2.4桩型对沉桩阻力的影响

2.5静压桩与静力触探的比较

第3章桩端几何形状对端阻力的影响分析

3.1端阻力的研究现状

3.2几何形状对端阻力影响的数值模拟

3.2.1基本假定

3.2.2参数取值

3.2.3计算结果

3.3参数分析

3.3.1桩端水平角Ψ

3.3.2荷载水平p

3.3.3土粘聚力c

3.3.4土内摩擦角ψ

3.3.5桩尖弹性模量E

3.4理论分析

3.5根据单桥静力触探计算端阻力

3.5.1闭口桩

3.5.2开口桩

3.6小结

第4章侧摩阻力的研究

4.1侧摩阻力的研究现状

4.2径向压应力的变化规律

4.2.1理论假设

4.2.2孔壁终压力

4.2.3径向可回弹的弹性变形

4.2.4拖曳系数

4.2.5正应力折减系数

4.2.6反分析法求拖曳系数

4.3摩擦系数的变化规律

4.4影响因素分析

4.5根据单桥静力触探计算侧摩阻力fs

第5章终压力确定的方法及应用探讨

5.1终压力的优点

5.2终压力的研究现状

5.3终压力确定方法的探讨

5.3.1理论基础

5.3.2工程实例

5.4终压力的应用探讨

5.4.1指导静压桩的施工

5.4.2指导静载荷试验的选桩

5.4.3新的桩基设计思路

第6章计算实例

6.1实例1-方桩

6.1.1工程概况

6.1.2参数取值

6.1.3计算结果

6.2实例2-PHC管桩

6.2.1工程概况

6.2.2参数取值

6.2.3计算结果

第7章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

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