軟土地區(qū)靜壓樁設置及擠土效應分析.pdf

1、隨著我國經濟的發(fā)展，城市化進程加速，城市用地日益緊張，建筑朝高、大發(fā)展，樁基礎以其優(yōu)越的特性在現(xiàn)代地基基礎中占據著重要的地位。靜壓樁因其施工無噪音、無振動、無沖擊力、施工工期短、施工功效高、經濟效益高等優(yōu)點，廣泛應用于沿海城市。靜壓樁屬于擠土樁，壓樁過程中擠壓土體，令土體產生水平位移以及垂直隆起，導致周圍建筑物粉刷層剝落、墻身開裂、附近地下管線及設施破裂、道路隆起；同時擠壓樁體，使先打入的樁體產生樁體傾斜、錯位、上抬，樁身翹曲乃至斷裂，

2、造成巨大的經濟損失。此外，打樁使樁周土體受到強烈的擾動，土體的結構受到破壞，并產生很高的超孔隙水壓力，使得土體有效應力減少，抗剪強度大幅降低。掌握沉樁擠土效應產生的機理，有效預估擠土效應的發(fā)展，預防及減少擠土效應對相鄰建筑物、道路設施及地下公用設施及鄰近樁體的影響，具有重要的理論和實際意義。本文采用現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)值模擬方法對靜壓樁沉樁擠土效應進行了研究。主要研究內容及結果如下：
　　 ⑴對汕頭大學新圖書館靜壓樁施工進行現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)

3、測內容包括深層土體水平位移以及孔隙水壓力變化。詳細分析了大面積打樁及近距離打樁引起的樁周土體水平位移及超孔隙水壓力的分布及變化規(guī)律，并研究了不同深度及不同土層土體水平位移的分布規(guī)律。
　　 ⑵根據實際工程中的土體參數(shù)，假設材料服從Tresca屈服準則，結合經典的圓孔擴張理論Tresca彈性區(qū)及彈塑性區(qū)解析解求得樁周土體彈性區(qū)及彈塑性區(qū)的應力場及位移場分布規(guī)律。
　　 ⑶使用PlaxisV8有限元軟件結合位移貫入法對靜壓樁

4、沉樁過程進行二維有限元分析，建立了與工程實際相符的二維軸對稱有限元模型。該模型考慮了土體本構模型、初始應力場、大變形問題和樁土界面問題等問題，真實全面地實現(xiàn)了靜壓樁連續(xù)壓入土體的全過程，具有仿真效果。分析單樁情況下距樁不同距離土體在壓樁過程中的水平位移、垂直位移及超孔隙水壓力變化規(guī)律。同時，探討了有鄰樁存在情況下樁群內及樁群外土體的水平位移及垂直位移在各個壓樁過程中的變化規(guī)律，對比分析了有鄰樁與無鄰樁時土體的位移場變化。在不同土層當中進

5、行靜壓樁沉樁數(shù)值模擬，分析了在不同土層中擠土效應的發(fā)展規(guī)律。
　　 ⑷使用Plaxis 3D foundation有限元軟件結合力貫入法對靜壓樁沉樁過程進行了三維數(shù)值模擬，考慮了土體本構模型、初始應力場和樁土界面等問題。研究了單樁情況與樁體不同距離土體的水平位移、垂直位移的變化規(guī)律，對比分析了不同荷載下土體水平位移及垂直位移的變化情況。接著，研究多樁情況下，在不同樁體加載引起的土體水平位移、究多樁情況下，在不同樁體加載引起的土體