桩端楔形体对沉桩引起的有效应力和超孔压的数值计算

摘要

文章依托于某长江二桥管桩基础工程项目,利用ABAQUS数值模拟软件计算了锤击法预应力管桩的桩端楔形体对沉桩贯入过程中引起的有效应力场和孔压场的影响。研究结果表明,沉桩造成管桩周围较大区域内的土体发生应力改变,其中径向有效应力表现出“上凸”的规律;竖向有效应力表现出“下凹”的规律;环向有效应力表现出靠近桩周“上凸”,远离桩周“下凹”的趋势。在数值上,最大径向有效应力出现在桩身与桩端楔形体连接处;桩身与桩端楔形体连接处竖向与环向有效应力均减小。超孔压分布于桩端楔形体以上1/3桩长区域,径向影响范围大致为10d,对桩端下土体影响范围在5d左右。在数值上,最大超孔压随着沉桩长度的增加而呈现出线性增大的趋势,孔压最大值出现在桩端楔形体处,孔压造成桩端楔形体附近土体的环向有效应力减小。