›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (5): 1288-1294.doi: 10.16285/j.rsm.2015.05.007

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

静压桩桩-土界面滑动摩擦机制研究

胡永强1, 2，汤连生3, 4，李兆源5   

  1. 1.中山大学 工学院，广东 广州 510275；2.广州大学 土木工程学院，510006； 3.中山大学 地球科学系，广东 广州 510275；4.广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东 广州 510275； 5.广东永基建筑基础有限公司，广东 顺德 528300
  • 收稿日期:2014-01-23 出版日期:2015-05-11 发布日期:2018-06-13
  • 通讯作者: 汤连生，男，1963年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土力学、非饱和土等方面的研究工作。E-mail：eestls@mail.sysu.edu.cn E-mail:hyquer@hotmail.com
  • 作者简介:胡永强，男，1974年生，博士，讲师，主要从事岩土工程专业方向的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目（No. 40872205）；全国高等学校博士学科专项科研基金资助项目（No. 20120171110031）；广东省自然科学基金资助项目（No. 07003738）；广东省科技计划资助项目（No. 2008B030303009）。

Mechanism of sliding friction at pile-soil interface of jacked pile

HU Yong-qiang1, 2, TANG Lian-sheng3, 4, LI Zhao-yuan5   

  1. 1. Engineering School, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510275, China; 2. School of Civil Engineering, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006, China; 3. Department of Earth Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510275, China; 4. Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Resources & Geological Processes, Guangzhou, Guangdong 510275, China; 5. Guangdong Yongji Building Foundation Co., Ltd., Shunde, Guangdong 528300, China
  • Received:2014-01-23 Online:2015-05-11 Published:2018-06-13

PDF (Chinese)

2022

摘要： 静压桩侧阻力的实质是桩-土之间的摩擦，但其机制研究并未使用目前成熟的摩擦学理论。系统地介绍了摩擦学中黏着摩擦机制和变形摩擦机制，进而利用其分析解释静压桩桩-土界面的滑动摩擦机制，并得到较好的效果，为桩侧摩阻力的研究提供了新的思路。研究结果表明，桩-土之间的干摩擦是外摩擦；沉桩过程中桩-土之间的滑动摩擦是泥浆润滑下的湿摩擦，从而使桩侧阻力远小于载荷试验时的桩侧阻力；沉桩停顿使压桩力急剧增大的主要原因是：泥浆润滑膜的消失使桩-土之间的摩擦从湿摩擦变为干摩擦；载荷试验在桩破坏前桩-土之间的摩擦是干摩擦；桩端附近桩侧阻力强化的主要原因是：桩端土的强度提高引起桩端附近切向力的增大，从而导致桩-土之间摩擦系数提高。

关键词: 静压桩, 桩-土界面, 滑动摩擦, 黏着摩擦机制, 桩侧摩阻力

Abstract: The essence of shaft friction of jacked pile is friction at the pile-soil interface; but the mature tribology theory has not been used to study the mechanism of shaft friction yet. In this paper, friction mechanism of adhesion and deformation in tribology is introduced systematically. Using it to explain the sliding friction mechanism at the pile-soil interface of jacked pile, a good results is obtained. It provides a new approach to research the shaft friction of pile. The study suggests that unlubricated friction between jacked pile and soil is external friction, the sliding friction between jacked pile and soil is lubricated friction in mud that causes the shaft friction in the jacking process far less than that in load test. A pause during pile jacking can give rise to a sharp increase of pile jacking pressure. The principal cause for the increase of pressure is that the disappearance of the lubricating film of mud that brings the friction between jacked pile and soil from lubricated friction into unlubricated friction; the friction between jacked pile and soil in load test is unlubricated friction before failure; the strengthening of shaft friction near the tip of pile is due to the increase of tangential force caused by the improvement of soil strength underneath the pile that improves the coefficient of friction between piles and soil.

Key words: jacked pile, pile-soil interface, sliding friction, friction mechanism of adhesion, shaft friction of pile

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 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.
[2] 刘海峰，朱长歧，孟庆山，王 星，李小刚，吴文娟, . 礁灰岩嵌岩桩的模型试验[J]. , 2018, 39(5): 1581-1588.
[3] 王永洪，张明义，刘俊伟，白晓宇, . 超孔隙水压力对低塑性黏性土桩土界面抗剪强度的影响[J]. , 2018, 39(3): 831-838.
[4] 李镜培, 操小兵, 李 林, 龚卫兵, . 静压沉桩与CPTU贯入离心模型试验及机制研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4305-4311.
[5] 宗钟凌，鲁先龙，李青松，张振东，. 静压钢管注浆微型桩承载性能试验研究[J]. , 2017, 38(S2): 323-329.
[6] 张明义，白晓宇，高 强，王永洪，陈小钰，刘俊伟，. 黏性土中桩-土界面受力机制室内试验研究[J]. , 2017, 38(8): 2167-2174.
[7] 周锦强，王树英，阳军生，傅金阳，. 基于Mindlin解分析隧道开挖对近邻桩基的影响[J]. , 2017, 38(4): 1075-1081.
[8] 李 赛，汪 优，秦志浩，刘建华，. 基于统计损伤本构模型的改进桩-土接触面模型研究[J]. , 2016, 37(7): 1947-1955.
[9] 周平槐1, 2，杨学林1. 考虑开挖卸荷影响的桩侧摩阻力等效计算方法[J]. , 2016, 37(10): 2953-2960.
[10] 李 平 ，吕亚茹 ，刘汉龙 ，丁选明，. 考虑桩周剪切效应的单桩荷载传递机制分析[J]. , 2015, 36(S2): 371-376.
[11] 张 瑜 ，吴江斌 ，蔡永昌，. 考虑桩径和桩侧摩阻力分布的改进Geddes 桩基沉降分析方法[J]. , 2015, 36(S2): 406-412.
[12] 李永辉 ，王卫东 ，吴江斌，. 桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法[J]. , 2015, 36(S1): 382-386.
[13] 曹 帅 ，杜翠凤 ，谭玉叶 ，付建新 , . 金属矿山阶段嗣后充填胶结充填体矿柱力学模型分析[J]. , 2015, 36(8): 2370-2376.
[14] 李永辉 ，王卫东 ，黄茂松 ，郭院成,. 超长灌注桩桩-土界面剪切试验研究[J]. , 2015, 36(7): 1981-1988.
[15] 王端端，周志军，吕彦达，魏 进. 湿陷性黄土中成孔方式对桩基承载力影响试验研究[J]. , 2015, 36(10): 2927-2933.
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] 介玉新，杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[4] 杨建民，郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[5] 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 .
[6] 叶 飞，朱合华，何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[7] 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 .
[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] 汪成兵. 均质岩体中隧道围岩破坏过程的试验与数值模拟[J]. , 2012, 33(1): 103 -108 .
[10] 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 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发