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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