›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (10): 3089-3096.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析

郑 刚1, 2,张立明1, 2,刁 钰1, 2   

  1. 1.天津大学 土木工程系,天津 300072;2.天津大学 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津 300072
  • 收稿日期:2011-02-21 出版日期:2011-10-10 发布日期:2011-10-13
  • 作者简介:郑刚,男,1967年生,博士,教授,博士生导师,主要从事土力学及岩土工程的教学与研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50878144);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(No. 2010CB732106)

Analysis of working performance of piles beneath excavation bottom and settlement calculation

ZHENG Gang1, 2, ZHANG Li-ming1, 2, DIAO Yu1, 2   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. MOE Key Laboratory of Coast Civil Structures and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China
  • Received:2011-02-21 Online:2011-10-10 Published:2011-10-13

摘要: 基坑开挖对坑内工程桩的影响不可忽视。基于工程试桩实测资料验证的有限元参数,对地面加套管试桩及基坑开挖条件下不同长度单桩进行有限元计算,研究了深厚软土地区在以常规试桩法得到的单桩极限承载力设计的桩基础的承载及变形性状。计算结果表明,基坑开挖条件下坑底工程桩侧阻和端阻异步发挥的现象明显。设计工作荷载下,长度超过40 m的桩的端阻比几乎为0。同时,桩身侧阻呈“R”形分布,长度大于80 m的单桩桩身下部甚至还存在一定的拉力,桩身下部存在较大范围的负摩阻区。考虑开挖条件下侧阻分布特点的沉降计算值要较Geddes假设分布模式下的沉降值更接近于实测结果。

关键词: 基坑开挖, 荷载传递, 有限元分析, 沉降计算

Abstract: The effect of deep excavation on piles beneath the excavation bottom should not be ignored. Based on the verified finite element parameters of a project in Tianjin, load tests with sleeve and under excavation of piles with different lengths are analyzed. The characters of load transfer and settlement of piles designed by conventional pile load tests are analyzed in deep soft soil region. From the finite element analysis results, some conclusions are drawn as follows. The shaft resistance and tip resistance of piles beneath the excavation bottom are mobilized asynchronously. The tip resistance ratios are almost zero under working loads for piles longer than 40 m. The shaft resistance distributes in a ‘R’ pattern. There are even tensile forces in the lower part of piles under working loads. The friction on the lower part is negative for piles longer than 80 m. The settlement calculated considering shaft resistance distribution influenced by excavation is closer to observed data than that of Geddes solution.

Key words: excavation, load transfer, finite element analysis, settlement calculation

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[1] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2] 魏纲, 张鑫海, 林心蓓, 华鑫欣, . 基坑开挖引起的旁侧盾构隧道横向受力变化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 635-644.
[3] 贺志军, 雷皓程, 夏张琦, 赵炼恒. 多层软土地基中单桩沉降与内力位移分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 655-666.
[4] 丁智, 张霄, 金杰克, 王立忠, . 基坑全过程开挖及邻近地铁隧道变形实测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 415-423.
[5] 叶观宝, 郑文强, 张 振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[6] 蔡雨, 徐林荣, 周德泉, 邓超, 冯晨曦, . 自平衡与传统静载试桩法模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3011-3018.
[7] 李 林, 李镜培, 孙德安, 龚卫兵, . 考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降解析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 668-677.
[8] 费 康, 戴 迪, 洪 伟, . 能量桩单桩工作特性简化分析方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 70-80.
[9] 王克忠, 金志豪, 杨麦珍, 刘先亮, 刘 华, . 取水塔基坑开挖过程倒悬岩坎围堰渗透稳定性研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 415-422.
[10] 张 骁, 肖军华, 农兴中, 郭佳奇, 吴 楠, . 基于HS-Small模型的基坑近接桥桩开挖 变形影响区研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 263-273.
[11] 王 伸,李化敏,李东印,王 文, . 横肋对螺纹钢树脂锚杆荷载传递的影响[J]. , 2018, 39(8): 2805-2813.
[12] 任连伟,周桂林,顿志林,何停印,杨权威,张敏霞,. 采空区建筑地基适宜性及沉降变形计算工程实例分析[J]. , 2018, 39(8): 2922-2932.
[13] 陆清元,罗 强,蒋良潍, . 路堤下刚性桩复合地基桩-土应力比计算[J]. , 2018, 39(7): 2473-2482.
[14] 张玉伟,谢永利,翁木生,. 非对称基坑开挖对下卧地铁隧道影响的离心试验[J]. , 2018, 39(7): 2555-2562.
[15] 万志辉,戴国亮,龚维明, . 超厚细砂地层大直径后压浆桩荷载传递计算与分析[J]. , 2018, 39(4): 1386-1394.
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[1] 董 诚,郑颖人,陈新颖,唐晓松. 深基坑土钉和预应力锚杆复合支护方式的探讨[J]. , 2009, 30(12): 3793 -3796 .
[2] 任 松,姜德义,杨春和,藤宏伟. 共和隧道开裂段页岩蠕变本构试验及离散元数值模拟研究[J]. , 2010, 31(2): 416 -421 .
[3] 马文涛. 基于灰色最小二乘支持向量机的边坡位移预测[J]. , 2010, 31(5): 1670 -1674 .
[4] 于琳琳,徐学燕,邱明国,闫自利,李鹏飞. 冻融作用对饱和粉质黏土抗剪性能的影响[J]. , 2010, 31(8): 2448 -2452 .
[5] 王协群,张有祥,邹维列,熊海帆. 降雨入渗条件下非饱和路堤变形与边坡的稳定数值模拟[J]. , 2010, 31(11): 3640 -3644 .
[6] 王 伟,刘必灯,周正华,王玉石,赵纪生. 刚度和阻尼频率相关的等效线性化方法[J]. , 2010, 31(12): 3928 -3933 .
[7] 王海波,徐 明,宋二祥. 基于硬化土模型的小应变本构模型研究[J]. , 2011, 32(1): 39 -43 .
[8] 曹光栩,宋二祥,徐 明. 山区机场高填方地基工后沉降变形简化算法[J]. , 2011, 32(S1): 1 -5 .
[9] 刘华丽 ,朱大勇 ,钱七虎 ,李宏伟. 边坡三维端部效应分析[J]. , 2011, 32(6): 1905 -1909 .
[10] 路 威,项彦勇,唐 超. 填砂裂隙岩体渗流传热模型试验与数值模拟[J]. , 2011, 32(11): 3448 -3454 .