静压沉桩过程模拟与挤土效应分析

作     者：于贝 何良德 黄雄 YU Bei;HE Liangde;HUANG Xiong

作者机构：河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 福建省港航勘察设计院有限公司福建福州350002 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2020年第51卷第6期

页      面：172-178页

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0402007) 山东省交通运输科技项目(2017B79)。 

主　　题：沉桩过程 挤土效应 位移贯入法 位移轨迹 桩周应力 

摘      要：为了研究静压沉桩的挤土效应,利用ANSYS有限元软件建立了二维轴对称模型,采用位移贯入法对沉桩全过程进行了模拟。通过获取沉桩过程中桩周土体的位移轨迹,揭示了沉桩挤土的内在机理,发现沉桩对土体的作用可归纳为“密实-挤压-拖带3个阶段。扣除初始地应力,深入分析了土体中应力增量场的分布规律,认为扩张压力由无重力地基的扩张压力、地应力围压及其引起的扩张压力增量三部分组成。将有限元计算结果与理论解进行对比,发现不考虑竖平面偏应力影响会使得理论解的扩张压力偏大,基于柱孔扩张理论的空间轴对称解仅适用于内摩擦角较大的情况。