›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (1): 125-129.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

考虑砂土地基预制桩侧向挤土影响的单桩承载力分析研究

施建勇,陈海丰,雷国辉,艾英钵   

  1. 南京河海大学 岩土工程研究所,210098
  • 收稿日期:2006-03-06 出版日期:2008-01-10 发布日期:2013-07-18
  • 作者简介:施建勇,男,1965年生,博士生导师,主要从事软土地基加固、城市卫生填埋、地下工程有关岩土工程问题研究

Load bearing capacity analysis of single jacked pile considering lateral squeezing effect in sand ground

SHI Jian-yong, CHEN Hai-feng, LEI Guo-hui, AI Ying-bo   

  1. Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2006-03-06 Online:2008-01-10 Published:2013-07-18

摘要: 预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;在应力路径控制的三轴试验中,模拟土体在受到预制桩沉桩影响的应力状态,试验研究了标准砂在再受荷载作用时的力学特性;在荷载传递法中,运用桩周土体性质的变化试验结果,进行了有限差分数值分析,得到了考虑和不考虑挤土作用的单桩P-S曲线。研究结果表明:预制桩的沉桩过程对桩周土中的径向和轴向应力都有明显的影响,对径向应力的影响大于对轴向应力的影响;挤土效应提高了桩周土的剪切模量值和强度,影响范围大致相当;考虑沉桩侧向挤土影响单桩承载特性有明显的提高,现行的预制桩设计偏于安全。

关键词: 沉桩侧向挤土效应, 有限元法, 应力路径三轴试验, 荷载传递法, 承载力

Abstract: The squeezing effect can be caused by the construction of jacked piles. The behavior of soils surrounding a jacked pile is changed; and it has an influence on the load bearing capacity of the pile. The jacked-in process of a single pile is simulated by FEM. The displacement and stress of the soils surrounding the pile are calculated. In addition, stress path controlled triaxial tests were carried out to simulate the stress state of the soils after the construction of a jacked pile; and the mechanical characteristics of standard sand under subsequent loading were studied. Furthermore load transfer method based on finite difference calculation is used to predict the load-settlement curve of single pile with and without consideration of the squeezing effect. It is shown that the axial and radial stresses both are affected significantly; and the radial effect is more obvious than the axial effect. The shear modulus and strength of the soil surrounding the pile increase; and the influence zone is essentially the same. The load bearing capacity of a single jacked pile increases in consideration of lateral squeezing effect. The design method of jacked piles is conservative.

Key words: lateral squeezing effect of a jacked pile, finite element method, stress path controlled triaxial test, load transfer method, load bearing capacity

中图分类号: 

  • TU 472
[1] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[2] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[3] 王宇飞, 刘 润. 砂土中浅埋管道在竖向−水平荷载空间的 承载力包络线研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1129-1139.
[4] 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
[5] 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.
[6] 熊晓荣,汤 华,廖明进,尹小涛,王东英, . 隧道锚“楔形效应”的室内模型试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 181-190.
[7] 宗钟凌,鲁先龙,李青松,. 静压钢管注浆微型桩抗压与抗拔对比试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 362-368.
[8] 郑安兴,罗先启,. 危岩水力劈裂分析的扩展有限元法[J]. , 2018, 39(9): 3461-3468.
[9] 宋 佳,古 泉,许成顺,杜修力,. 饱和土动力方程全显式有限元法在 OpenSees中的实现与应用[J]. , 2018, 39(9): 3477-3485.
[10] 尹君凡,雷 勇,陈秋南,刘一新,邓加政,. 偏心荷载下溶洞顶板冲切破坏上限分析[J]. , 2018, 39(8): 2837-2843.
[11] 宋 佳,杜修力,许成顺,孙宝印,. 饱和土场地-桩基-地上结构体系的地震响应研究[J]. , 2018, 39(8): 3061-3070.
[12] 曹文贵,谭建辉,胡卫东, . 水平加筋地基极限承载力的极限上限分析法[J]. , 2018, 39(6): 1955-1962.
[13] 柳晓科,鹿 群,路士伟,刘春龙,郭少龙,. 低裙式吸力桩真空沉贯及抗拔极限承载力[J]. , 2018, 39(6): 2089-2098.
[14] 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.
[15] 李 泽,刘 毅,周 宇,王均星,. 基于混合离散的砌石挡土墙边坡极限承载力下限分析[J]. , 2018, 39(3): 1100-1108.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张宜虎,周火明,邬爱清. 结构面网络模拟结果后处理研究[J]. , 2009, 30(9): 2855 -2861 .
[2] 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871 -1876 .
[3] 郝冬雪,陈 榕,栾茂田,武科. SBPT测定饱和黏土不排水强度的数值分析[J]. , 2010, 31(7): 2324 -2328 .
[4] 胡秀宏,伍法权. 岩体结构面间距的双参数负指数分布研究[J]. , 2009, 30(8): 2353 -2358 .
[5] 雷红军,刘中阁,于玉贞,吕 禾. 黏土-结构接触面大剪切变形后渗流特性试验研究[J]. , 2011, 32(4): 1040 -1044 .
[6] 张乐文,邱道宏,李术才,张德永. 基于粗糙集和理想点法的隧道围岩分类研究[J]. , 2011, 32(S1): 171 -175 .
[7] 邴 慧 ,何 平. 不同冻结方式下盐渍土水盐重分布规律的试验研究[J]. , 2011, 32(8): 2307 -2312 .
[8] 李卫超,熊巨华,杨 敏. 分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进[J]. , 2011, 32(8): 2435 -2440 .
[9] 范书立 ,陈健云 ,张俊清. 波浪荷载作用下斜向抗拔桩的承载特性分析[J]. , 2012, 33(1): 301 -306 .
[10] 吕亚茹 ,丁选明 ,孙 甲 ,孔纲强 . 刚性荷载下现浇X形桩复合地基极限承载力特性研究[J]. , 2012, 33(9): 2691 -2696 .