硬土-软土插桩过程数值分析及验证

摘要

基于HossainM S的土工离心模型试验,建立自升式平台插桩过程的数值模型,根据数值计算结果分析插桩过程中土壤流动特性以及插桩深度与插桩阻力的关系,并首次对桩靴底部压力分布规律进行研究.利用Hossain M S的试验结果对数值模型进行了验证,数值解与试验值吻合程度较好,说明模型可靠.数值计算结果表明:插桩过程中发生了硬土表面局部隆起、硬土-软土界面变形、空腔形成、土壤回流等现象；硬土、软土的强度比越小,桩靴下方硬土块体积越小,桩靴上方硬土分布越连续、均匀,空腔深度越大；土壤重度越大,桩靴上方硬土回流量越大,空腔深度越小,土壤重度对桩靴下方硬土块形状和体积几乎没有影响；硬土软土的强度比越大、有效重度比越小,发生“刺穿”的可能性越高.桩靴底部压力由内向外先增大、后减小、再增大,证明1《海上移动平台入级与建造规范》中桩靴底部压力的线性分布假设与实际不符.