›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (11): 1744-1748.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

粉质粘土中的刚性桩在横向载荷作用下失稳的模型试验研究

崔新壮,丁 桦   

  1. 中国科学院力学所 工程科学部,北京 100080
  • 收稿日期:2003-08-26 出版日期:2004-11-10 发布日期:2014-07-25
  • 作者简介:崔新壮,男,1974年生,博士,主要从事桩基工程和岩土动力学方面的研究。
  • 基金资助:

    国家973项目(No. 2002CB412706)和中国科学院知识创新工程重点方向性项目(No.KJCX2-SW-21)资助。

Experimental study on instability of rigid piles under lateral loads in silty clay

CUI Xin-zhuang, DING Hua   

  1. DES, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China
  • Received:2003-08-26 Online:2004-11-10 Published:2014-07-25

摘要: 为解释横向载荷作用下刚性桩的失稳机理,针对桩头自由的刚性桩做了一系列横向加载试验。基础土为粉质粘土,含水量介于9.85 %~13.85 %之间。由载荷-位移全过程曲线发现,刚性桩在横向载荷达到一定值时会失稳;由试验录像及土体剖面发现,由于土体的软化破坏,在桩后土体内会出现贯穿的局部破坏并形成一楔体,同时在土面伴随一不完全的椭圆形鼓包及一条平行于加载方向的拉伸裂缝,而在桩前土中,由于桩的挤压会形成一条侵彻沟。分析认为,对大位移刚性桩桩后土体的破坏是桩失稳的根本原因。

关键词: 刚性桩, 粉质粘土, 失稳, 横向荷载, 剪切带

Abstract: A series of tests on free-headed rigid piles were carried out in order to explain the instability mechanism of rigid piles under lateral loads. The soil used was unsaturated remolded silty clay. The water content of soil was between 9.85% and 13.85%. The total process load-displacement curve indicated that rigid piles would be instable when lateral loads attained to a certain amount. Visual records and soil sections showed that one shear band and one wedge were formed in the soil behind a pile with the softening failure of soil, along with one incomplete elliptic bulging and one tension crack parallel to the load direction on the soil surface. In the soil before a pile, one penetration groove was formed owing to the extrusion of the pile. The formation of the shear band is the essential reason of the instability of a rigid pile. And the extrusion failure of the soil before pile can’t play a decisive role in the instability of a rigid pile. As to rigid piles with large displacement, the essential reason of the instability is the failure of the soil mass behind piles.

Key words: rigid piles, silty clay, instability, lateral loads, shear belt

中图分类号: 

  • TU 473.1
[1] 付龙龙, 周顺华, 田志尧, 田哲侃, . 双轴压缩条件下颗粒材料中力链的演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2427-2434.
[2] 朱仁杰, 车爱兰, 严 飞, 文 海, 葛修润, . 含贯通性结构面岩质边坡动力演化规律[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1907-1915.
[3] 蒋海明, 李 杰, 王明洋, . 块系岩体滑移失稳中低摩擦效应的理论与试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1405-1412.
[4] 巨能攀, 邓天鑫, 李龙起, 蒋金阳, 张陈羊. 强震作用下陡倾顺层斜坡倾倒变形 机制离心振动台试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 99-108.
[5] 王文沛, 李 滨, 冯 振, 张博文, 高 杨, . 考虑场地效应的高陡岩质斜坡地震失稳机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 297-304.
[6] 秦庆词, 李克钢, 杨宝威, 王 庭, 张雪娅, 郭 文. 岩石全应力-应变过程关键特征点损伤特征分析[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 14-24.
[7] 李术才,潘东东,许振浩,李利平,林 鹏,袁永才,高成路,路 为, . 承压型隐伏溶洞突水灾变演化过程模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3164-3173.
[8] 高 樯,温 智,王大雁,牛富俊,谢艳丽,苟廷韬,. 基于冻融交界面直剪试验的冻土斜坡失稳过程研究[J]. , 2018, 39(8): 2814-2822.
[9] 王 俊,王 闯,何 川,胡雄玉,江英超,. 砂卵石地层土压盾构掘进掌子面稳定性室内试验与三维离散元仿真研究[J]. , 2018, 39(8): 3038-3046.
[10] 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.
[11] 陈 敦,马 巍,王大雁,穆彦虎,雷乐乐,王永涛,周志伟,蔡 聪, . 定向剪切应力路径下冻结黏土变形特性试验[J]. , 2018, 39(7): 2483-2490.
[12] 王翔鹰,陈育民,江 强,刘汉龙, . 抗液化排水刚性桩沉桩过程的土压力响应[J]. , 2018, 39(6): 2184-2192.
[13] 朱顺然,徐 超,丁金华,. 土工织物-砂土界面的叠环式剪切试验[J]. , 2018, 39(5): 1775-1780.
[14] 王学滨,张 楠,潘一山,张博闻,杜亚志,. 单轴压缩黏性土剪切带相互作用及损伤试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1168-1175.
[15] 刘 畅,张俊文,杨增强,弓培林,王 开,张小强,李玉琳,. 工作面过空巷基本顶超前破断机制及控制技术[J]. , 2018, 39(4): 1411-1421.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王 浩,葛修润. OLAP在地下工程监测中的初步应用[J]. , 2010, 31(2): 565 -570 .
[2] 周永习,张得煊,罗春泳,陈 军. 饱和黄土稳态强度特性的试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1486 -1490 .
[3] 乔金丽,张义同,高 健. 考虑渗流的多层土盾构隧道开挖面稳定性分析[J]. , 2010, 31(5): 1497 -1502 .
[4] 黎剑华,徐 斌,徐满清,刘优平. 层状饱和土体中排桩对简谐荷载隔振效果分析[J]. , 2010, 31(S2): 12 -18 .
[5] 李方政. 土体冻胀与地基梁相互作用的叠加法研究[J]. , 2009, 30(1): 79 -85 .
[6] 王小岗. 横观各向同性饱和地基三维瞬态Lamb问题[J]. , 2011, 32(1): 253 -260 .
[7] 柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[8] 高政国,Hayley H. SHEN. 基于颗粒组构特性的散体材料本构模型研究[J]. , 2009, 30(S1): 93 -98 .
[9] 扈 萍,茂松,马少坤,秦会来. 基于临界状态模型的砂土非共轴本构模拟[J]. , 2011, 32(S1): 230 -235 .
[10] 皇甫鹏鹏 ,伍法权 ,郭松峰 ,熊 峥. 基于边界点搜索的洞室外域映射函数求解法[J]. , 2011, 32(5): 1418 -1424 .