›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (11): 3148-3156.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于均匀设计的带桩帽钢管减沉桩承载性能试验研究

黄晓晖1,龚维明1,穆保岗1,黄 挺1, 2,谢日成1   

  1. 1.东南大学 土木工程学院,南京 210096;2.河海大学 港口海岸与近海工程学院,南京 210098
  • 收稿日期:2014-04-02 出版日期:2014-11-11 发布日期:2014-12-10
  • 作者简介:黄晓晖,男,1972年生,博士研究生,高级工程师,主要从事桩基础理论、检测等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家科技支撑计划项目(No. 2011BAG07B01)

Study of bearing performance of steel pipe settlement reducing pile with pile cap based on uniform design

HUANG Xiao-hui1, GONG Wei-ming1, MU Bao-gang1, HUANG Ting1, 2, XIE Ri-cheng1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2. College of Harbor, Coastal and Offshore Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2014-04-02 Online:2014-11-11 Published:2014-12-10

摘要: 采用均匀设计法对桩长、桩距、垫层、桩帽对减沉桩承载性能的影响进行室内模型试验研究。通过6组3×4群桩试验,对不同沉管隧道荷载作用下的土压力、桩身轴力及沉管隧道沉降进行测定。由于采用均匀设计,运用数理统计理论工具对试验数据进行相关性分析和回归分析,从而区别于传统的单因素优选法,使得同时考察多因素、多水平作用下对沉管隧道沉降的综合影响成为可能。分析结果表明,桩长、桩距、桩帽对沉管隧道沉降的影响随着外荷载的增加而改变;垫层厚度和桩帽存在交互作用,两者共同对沉管沉降产生影响。最后,利用拟合结果进行反演分析,在总样本为432种减沉桩组合中找出符合沉降控制要求的最优化组合。反演结果在后续模型试验中得到较好的验证。

关键词: 均匀设计, 减沉桩, 模型试验

Abstract: Based on the uniform design, the influence of pile cap, cushion, pile spacing and pile length on bearing capacity of settlement reducing pile foundation has been researched through six lab model tests with 3×4 pile group. Earth pressure, axial force of pile shaft, and tunnel settlement are measured under the different load of immersed tunnel. Owing to the application of the uniform design, the test data can be analyzed with the mathematical statistics methods such as correlation and regression analysis, and the significant degree and influence effect of the four influence factors on the settlement are estimated. Different from the traditional single factor optimization, this approach makes it possible to study the comprehensive influence of the pile foundation on the tunnel settlement under the multi-factor and multi-level conditions. The result shows that the influence of pile length, pile spacing and pile cap on tunnel settlement varies with the increase of the external load, and that the cushion and the pile cap interacts with each other, having a joint effect on the tunnel settlement. Finally, with the back analysis based on the fitting results, one optimum combination is obtained among 432 combination forms and verified in the successive test, which provides a new effective and practical way for the optimum design.

Key words: uniform design, settlement reducing pile, model test

中图分类号: 

  • TU 473
[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] 陈贺, 张玉芳, 张新民, 魏少伟, . 高压注浆钢花管微型桩抗滑特性 足尺模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 428-436.
[3] 于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[4] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[5] 王东坡, 陈政, 何思明, 陈克坚, 刘发明, 李明清, . 泥石流冲击桥墩动力相互作用物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3363-3372.
[6] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[7] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[8] 卢谅, 石通辉, 杨东, . 置换减载与加筋复合处理方法对路基不 均匀沉降控制效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3474-3482.
[9] 杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧 道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[10] 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.
[11] 孙飞, 张志强, 易志伟. 正断层黏滑错动对地铁隧道结构影响 的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3037-3044.
[12] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[13] 周东, 刘汉龙, 仉文岗, 丁选明, 杨昌友, . 被动桩侧土体位移场的透明土模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2686-2694.
[14] 赵晓彦, 范宇飞, 刘亮, 蒋楚生, . 铁路台阶式加筋土挡墙潜在破裂面特征模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2108-2118.
[15] 储昭飞, 刘保国, 任大瑞, 宋宇, 马强, . 软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2172-2182.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[3] 何思明,吴 永,李新坡. 滚石冲击碰撞恢复系数研究[J]. , 2009, 30(3): 623 -627 .
[4] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[5] 陈 林,张永兴,冉可新. 考虑剪应力作用的挡土墙主动土压力计算[J]. , 2009, 30(S2): 219 -223 .
[6] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[7] 石 崇 ,徐卫亚 ,张 玉 ,李德亮 ,刘 和. 基于元胞自动机模型的堆积体动力学参数研究[J]. , 2011, 32(6): 1795 -1800 .
[8] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[9] 宋义敏 ,姜耀东 ,马少鹏 ,杨小彬 ,赵同彬 . 岩石变形破坏全过程的变形场和能量演化研究[J]. , 2012, 33(5): 1352 -1356 .
[10] 卢坤林,朱大勇,杨 扬. LU Kun-lin,  ZHU Da-yong,  YANG Yang 均质边坡准三维安全系数实用计算曲线[J]. , 2012, 33(S2): 111 -117 .