岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 1339-1346.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0583

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微型钢管砂浆复合桩在土体中稳定性计算

朱彦鹏1, 2，严紫豪1, 2，朱轶凡3   

  1. 1. 兰州理工大学 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃 兰州 730050；2. 兰州理工大学 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心， 甘肃 兰州 730050；3. 马里兰大学科利奇帕克分校，美国 马里兰州科利奇帕克 20740
  • 收稿日期:2019-03-27 修回日期:2019-06-07 出版日期:2020-04-11 发布日期:2020-07-01
  • 通讯作者: 严紫豪，男，1993年生，硕士研究生，主要从事桩基失稳，高层结构等方面研究工作。E-mail: 422441219@qq.com E-mail:zhuyp1@163.com
  • 作者简介:朱彦鹏，男，1960年生，教授，博士生导师，主要从事支挡结构、工程事故分析与处理等方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:
    教育部长江学者创新团队支持计划项目（No. IRT_17R51）；甘肃省科技重大专项计划项目（No. 1302FKDA030）。

Stability calculation of micro steel tube mortar composite pile in soil

ZHU Yan-peng1, 2, YAN Zi-hao1, 2, ZHU Yi-fan3   

  1. 1. Key Laboratory of Disaster Prevention and Mitigation in Civil Engineering of Gansu Province, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, Gansu 730050, China; 2. Western Engineering Research Center of Disaster Mitigation in Civil Engineering of Ministry of Education, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, Gansu 730050, China; 3. College Park, University of Maryland, College Park, MD, 20740, USA
  • Received:2019-03-27 Revised:2019-06-07 Online:2020-04-11 Published:2020-07-01
  • Supported by:
    This work was supported by the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University of Ministry of Education of China (IRT_17R51) and the Major Project of Science and Technology Plan Projects of Gansu Province (1302FKDA030).

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摘要： 微型钢管砂浆复合桩因纠偏受力明确、施工简单、工期短且加固费用低，被广泛用于基础加固托换。但小直径、大长度的微型钢管砂浆复合桩在土体中失稳破坏缺乏理论研究。故以弹性地基梁理论为基础，依据桩与地基土共同工作时的受力关系，建立微分方程求解。给出了微型钢管砂浆复合桩失稳承载力具体表达式，并与实际工程原位试验相比较，理论与试验结果接近；给出了最小临界计算长度的表达式指导工程施工；并运用Matlab编写程序计算分析了土与桩在不同的刚度比下不同桩长的失稳荷载，反映出土对微型钢管砂浆复合桩失稳约束力的影响程度。

关键词: 稳定性, 解析解, k法, 微型钢管砂浆复合桩

Abstract: The micro steel tube mortar composite pile is widely used in foundation reinforcement and pile replacement because of its clear force mechanism, simple construction, short construction period and low cost. However, there is rare theoretical study on instability or failure of micro steel tube mortar composite piles with small diameter and large length in soil. Therefore, on the basement of the theory of elastic foundation beam, the differential equation is solved according to the force relationship between the pile and the foundation soil. The specific expression of the bearing capacity for instability of the micro steel tube mortar composite pile is given. By comparing with the actual engineering in situ test, it is found that the theoretical and experimental results are close. An expression calcuating the minimum critical length is given to guide the construction of the project. Through a program writen in Matlab, the instability load refering to different pile lengths is calculated and analyzed under different stiffness ratios between soil and pile, which reflects the influence degree of soil on the instability and restraint force of micro steel tube mortar composite piles.

Key words: stability, analytical solution, k method, micro steel pipe mortar composite pile

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[1] 张桂民, 王贞硕, 刘俣轩, 罗宁, 董纪伟. 水平盐穴中压气蓄能储库关键顶板稳定性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 800-812.
[2] 郑 宏, 张 谭, 王秋生. 弹塑性有限元分析中几个难点问题的一揽子方案[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 301-314.
[3] 杨春和, 张超, 李全明, 于玉贞, 马昌坤, 段志杰, . 大型高尾矿坝灾变机制与防控方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 1-17.
[4] 朱赛男, 李伟华, LEE Vincent W, 赵成刚, . 平面P1波斜入射下海底洞室地震响应解析分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 93-103.
[5] 黄朝煊, 袁文喜, 胡国杰, . 成层软土地基预固结处理后桩基水平 承载力估算方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 113-124.
[6] 冯庆高, 蔡兵华, 冯晓腊, 袁祥, . 侧向有限越流承压含水层中非完整井非 稳定流模型及解析解[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 168-176.
[7] 李建东, 王旭, 张延杰, 蒋代军, 刘德仁, 李盛, . 水蒸气增湿非饱和黄土热湿迁移规律研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 186-192.
[8] 胡安峰, 周禹杉, 陈缘, 夏长青, 谢康和, . 结构性土一维非线性大应变固结半解析解[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2583-2591.
[9] 潘永亮, 简文星, 李林均, 林雨秋, 田朋飞. 基于改进Green-Ampt模型的花岗岩 残积土边坡降雨入渗规律研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2685-2692.
[10] 杜文杰, 盛谦, 付晓东, 汤华, 陈贺, 杜宇翔, 周永强, . 地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2461-2469.
[11] 毛浩宇, 徐奴文, 李彪, 樊义林, 吴家耀, 孟国涛, . 基于离散元模拟和微震监测的白鹤滩水电站左岸地下厂房稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2470-2484.
[12] 肖世国, 刘航, 于昕左. 水平柔性拉筋式重力墙−坡体地震整体 稳定性分析方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1836-1844.
[13] 江留慧, 李传勋, 杨怡青, 张锐. 变荷载下双层地基一维非线性固结近似解析解[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1583-1590.
[14] 肖明清, 徐晨, . 基于临界稳定断面的隧道围岩稳定性分析方法探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1690-1698.
[15] 米博, 项彦勇, . 砂土地层浅埋盾构隧道开挖渗流稳定性的 模型试验和计算研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 837-848.
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[1] 姚仰平，侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 马 亢，徐 进，吴赛钢，张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[3] 朱泽奇，盛 谦，梅松华，张占荣. 改进的遍布节理模型及其在层状岩体地下工程中的应用[J]. , 2009, 30(10): 3115 -3121 .
[4] 孙树林，李 方，谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[5] 李英勇，张顶立，张宏博，宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[6] 姜耀东，赵毅鑫，周 罡，孙 磊，秦 玮. 广州地铁超长水平冻结多参量监测分析[J]. , 2010, 31(1): 158 -164 .
[7] 姚仰平，冯 兴，黄 祥，李春亮. UH模型在有限元分析中的应用[J]. , 2010, 31(1): 237 -245 .
[8] 张艺峰，姚道平，谢志招，许仪西，李光明，叶友权. 爆破地震效应主控因素分析及减震措施探讨[J]. , 2010, 31(1): 304 -308 .
[9] 范留明，张镭于. 成层土场地地震效应的时程算法研究[J]. , 2009, 30(9): 2564 -2568 .
[10] 陈昌富，周志军. 双向增强体复合地基桩土应力比分析[J]. , 2009, 30(9): 2660 -2666 .
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