透水管桩现场试验光纤监测与承载性能研究

摘要

在软土地基中设置透水管桩可以加快沉桩引起的超静孔隙水的消散速率,进而加速桩周土的固结。目前,国内外对透水管桩承载力和透水性能的模型试验和数值模拟研究较多,但深入探究桩基承载力时间效应和荷载传递规律的现场试验研究较少。通过基于光纤布拉格光栅(FBG)的现场静载试验,研究了软土地基中透水管桩桩身应变分布及内力传递规律,并分析了桩身不同位置处桩-土界面超孔隙水压力随时间的变化规律与桩基承载力时间效应的关系。试验结果表明:沉桩结束前期,透水管桩的单桩竖向抗压承载力增长率较高,并且随时间逐渐降低;试验场地条件下,沉桩后10 d内透水管桩承载力的提高主要来源于桩侧摩阻力,10~24 d内桩端阻力对桩基承载力提高的贡献明显增加;桩-土界面的超孔压沿桩深度增加,随着桩端附近超孔压加速消散,土体有效应力增大,桩侧摩阻力和桩端阻力也随之增大。研究成果对软土地基中透水管桩的设计和施工具有一定的指导意义。