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土体参数对PHC管桩挤土效应的影响

建筑结构 2020年第S01期50卷 1106-1110页

作者：杨大海汪志甜刘滨锐张骏黄凯安徽省交通规划设计研究院总院股份有限公司合肥230088 安徽省交通控股集团有限公司合肥230088 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

利用ABAQUS数值模拟软件对锤击法施工PHC管桩挤土效应进行了模拟,分析了桩中土弹性模量、泊松比、内摩擦角等对沉桩挤土位移和挤土应力的影响。研究结果表明:在沉桩挤土位移影响因素中,弹性模量和泊松比对位移的影响主要表现在位移分布... 详细信息

利用ABAQUS数值模拟软件对锤击法施工PHC管桩挤土效应进行了模拟,分析了桩中土弹性模量、泊松比、内摩擦角等对沉桩挤土位移和挤土应力的影响。研究结果表明:在沉桩挤土位移影响因素中,弹性模量和泊松比对位移的影响主要表现在位移分布上,内摩擦角对位移场的影响主要表现在竖向位移大小上。在沉桩挤土应力影响因素中,弹性模量和泊松比对径向应力,竖向应力都存在正相关的关系,径向应力与内摩擦角呈正线性相关的关系,竖向应力与内摩擦角呈负线性相关关系,弹性模量对挤土应力场的影响最大。

关键词： PHC管桩挤土效应土体参数数值模拟

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新型螺旋挤土灌注桩现场试验研究

岩石力学与工程学报 2011年第2期30卷 411-417页

作者：李志毅刘钟赵琰飞张慧东中冶建筑研究总院有限公司北京100088 中国京冶工程技术有限公司北京100088

螺旋挤土灌注桩(SDS桩)是一种新型的完全挤土型桩,该桩以其承载力高、施工速度快、对施工场地无污染等特征,已在多个国家得到应用,但国内还没有应用该桩型的工程实例。为此,在北京一工地进行2次SDS桩现场试验,研究SDS桩成桩时的挤土效... 详细信息

螺旋挤土灌注桩(SDS桩)是一种新型的完全挤土型桩,该桩以其承载力高、施工速度快、对施工场地无污染等特征,已在多个国家得到应用,但国内还没有应用该桩型的工程实例。为此,在北京一工地进行2次SDS桩现场试验,研究SDS桩成桩时的挤土效应、承载特性和桩侧摩阻力分布规律及SDS桩与长螺旋灌注桩(CFG桩)承载性状的异同。试验结果表明:SDS桩施工过程中的地表隆起主要发生在成孔开始到螺旋挤扩钻头的挤扩部分全部进入土体阶段,之后地表隆起逐渐趋于稳定;其挤土效应主要在距桩位中心4倍桩径范围内完成,且土体的压缩性越高,挤土范围越大;在相同桩顶沉降量条件下,SDS桩的极限承载力比CFG桩提高30%～50%。

关键词：桩基工程螺旋挤土灌注桩(SDS桩) 挤土效应桩侧摩阻力现场试验承载特性

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静压沉桩过程模拟与挤土效应分析

人民长江 2020年第6期51卷 172-178页

作者：于贝何良德黄雄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

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... 详细信息

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。

关键词：沉桩过程挤土效应位移贯入法位移轨迹桩周应力

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考虑沉桩挤土效应的楔形管桩纵向振动特性

科学技术与工程 2020年第27期20卷 11280-11287页

作者：纪伟杰云南省设计院集团有限公司昆明650228

为促进楔形管桩在工程中的应用,基于剪切复刚度传递方法研究考虑沉桩挤土效应的楔形管桩纵向振动特性。首先,根据楔形管桩特殊的桩身结构并考虑桩周土的成层性,将桩-土体系沿竖向划分为若干段,进一步将桩周土沿径向划分为若干环形圈层... 详细信息

为促进楔形管桩在工程中的应用,基于剪切复刚度传递方法研究考虑沉桩挤土效应的楔形管桩纵向振动特性。首先,根据楔形管桩特殊的桩身结构并考虑桩周土的成层性,将桩-土体系沿竖向划分为若干段,进一步将桩周土沿径向划分为若干环形圈层以考虑沉桩过程中的挤土效应导致的土体径向非均质性;逐圈层求解土体动力平衡方程并通过相邻圈层间剪切复刚度的传递得到桩-土界面的剪切复刚度,求解桩的动力平衡方程,并结合Laplace变换和阻抗函数递推的方法,得到楔形管桩桩顶复阻抗频域响应解析解;通过与已有解答的对比证明了本文解的可靠性,在此基础上,分析了楔形管桩桩身参数及沉桩过程中的挤土效应对低频范围内桩顶复阻抗的影响。

关键词：楔形管桩纵向振动复阻抗挤土效应剪切复刚度传递

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富水软弱地层中桩周水土压力现场实测分析

水运工程 2020年第6期 188-193,198页

作者：王千星龚晨付予中建港航局集团有限公司上海200433

为了解富水软弱地层沉桩过程中桩周水土压力变化规律,进而指导现场施工,开展沉桩过程中土压力和孔隙水压力现场监测分析。结果表明:沉桩过程中桩周孔隙水压力和土压力显著增长;孔压占比超过60%,最高达88%,易引起桩周有效应力损失,降低... 详细信息

为了解富水软弱地层沉桩过程中桩周水土压力变化规律,进而指导现场施工,开展沉桩过程中土压力和孔隙水压力现场监测分析。结果表明:沉桩过程中桩周孔隙水压力和土压力显著增长;孔压占比超过60%,最高达88%,易引起桩周有效应力损失,降低桩身稳定性;沉桩对桩周土压力影响范围较广,本项目实测中水平向影响范围为20倍桩宽;深度方向桩端距测点30倍桩宽开始影响孔隙水压力,距离10倍桩宽内影响显著增加;水土压力7 d后即可下降48%。在现场施工中,应通过控制沉桩速率、改变沉桩顺序等方法减小桩周挤土和孔压影响。

关键词：沉桩挤土效应孔压占比现场实测

考虑挤土效应对管桩打入荷载影响的工程应用分析

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安徽建筑 2023年第11期30卷 142-144页

作者：余欣荣东莞市水利勘测设计院有限公司广东东莞523000

挤土效应是管桩施工过程中不可避免的现象,对砂土层中管桩打入时所产生的挤土效应开展研究,能够揭示管桩打入压力和承载特性变化的机理,为管桩施工提供科学依据。文章通过现场试验和理论分析的方法,对某护岸工程施工时管桩的最大打入压... 详细信息

挤土效应是管桩施工过程中不可避免的现象,对砂土层中管桩打入时所产生的挤土效应开展研究,能够揭示管桩打入压力和承载特性变化的机理,为管桩施工提供科学依据。文章通过现场试验和理论分析的方法,对某护岸工程施工时管桩的最大打入压力开展研究,分析了桩基施工顺序对管桩最大打入压力的影响,发现沿单一方向进行作业时,挤土效应会导致后续施工所需的最大压桩力增大,提出了考虑土层性质、桩身尺寸的管桩最大打入压力双曲线模型,发现每根管桩产生挤土效应的最大影响范围约为20D(桩身直径)。研究成果可为类似工程中管桩最大打入压力的控制提供参考,在保证工程施工质量的基础上,实现节约造价的目的。

关键词：管桩砂土层挤土效应现场试验

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浅析应力释放孔在混合桩基工程中的应用

建设监理 2023年第3期 97-99页

作者：邵田上海建科工程咨询有限公司上海200032

在预制桩沉桩过程中,相当于桩体积的土体向四周排挤,使周围的土受到严重的扰动,主要表现为产生很大的超静孔隙水压力,土体产生径向位移,与桩体积等量的土体在沉桩过程中向桩周边发生较大的侧向位移和隆起。当同一桩基工程中涉及到预制... 详细信息

在预制桩沉桩过程中,相当于桩体积的土体向四周排挤,使周围的土受到严重的扰动,主要表现为产生很大的超静孔隙水压力,土体产生径向位移,与桩体积等量的土体在沉桩过程中向桩周边发生较大的侧向位移和隆起。当同一桩基工程中涉及到预制桩和灌注桩时,挤土效应会影响灌注桩成桩过程中的孔壁稳定,也可能对桩体产生挤压,影响桩身完整性或桩体强度。实践表明,在不同桩的分界区域设置防挤沟,沟内布置应力释放孔,并确保不同工艺桩基施工安全距离,可有效消除预制桩施工挤土效应对灌注桩质量的影响,对类似混合桩基工程具有一定的指导意义。

关键词：预制桩灌注桩混合桩基挤土效应防挤沟应力释放孔安全距离

深厚软土地区锤击管桩施工对周边环境影响分析及处理措施

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土木工程与管理学报 2019年第4期36卷 114-118页

作者：李亮辉深圳市勘察测绘院(集团)有限公司

预应力管桩具有桩身强度高、场地适应性强、造价便宜、施工速度快等优点,而被广泛应用于各类工程中。在软土地区,预应力管桩施工时,常发生斜桩、偏桩、断裂等质量事故,也常导致周边地面隆起、变形加大、道路开裂等不良影响,对工程建设... 详细信息

预应力管桩具有桩身强度高、场地适应性强、造价便宜、施工速度快等优点,而被广泛应用于各类工程中。在软土地区,预应力管桩施工时,常发生斜桩、偏桩、断裂等质量事故,也常导致周边地面隆起、变形加大、道路开裂等不良影响,对工程建设项目带来巨大的损失。本文以珠海市金湾区某工程实例为背景,介绍了场地特殊地质条件及周边环境情况,对基础工程施工全过程进行了详细分析,结合施工过程监测资料,对深厚软土地区锤击桩施工对周边环境影响进行了详尽的分析。导致破坏的主要原因是地质条件差,管桩施工速度过快,无专项保护措施,超静孔隙水压力无法快速消散,引起挤土效应明显。提出了相应的处理措施,旨在为类似工程的设计、施工、事故预防和预警处理提供有益的参考。

关键词：深厚软土锤击桩变形监测挤土效应塑料排水板,钢板桩

预制管桩在基坑支护中的应用研究 ——以镇江市某预制管桩基坑支护工程为例

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预制管桩在基坑支护中的应用研究 ——...

作者：刁湘涛江苏大学

学位级别：硕士

预制管桩作为一种新型的基坑支护结构,具有施工速度快、环保效益高、施工周期短等优势,近年来逐渐得到工程设计人员的重视。然而,由于沉桩“挤土效应”等因素的影响,其在工程中的应用较少。为此,本文结合镇江市某预制管桩基坑支护工程,... 详细信息

预制管桩作为一种新型的基坑支护结构,具有施工速度快、环保效益高、施工周期短等优势,近年来逐渐得到工程设计人员的重视。然而,由于沉桩“挤土效应”等因素的影响,其在工程中的应用较少。为此,本文结合镇江市某预制管桩基坑支护工程,对预制管桩在沉桩过程中出现的“挤土效应”和基坑支护效果进行研究,具体内容如下:（1）详细介绍了本文研究的预制管桩基坑项目位置、土层物理特性、周边环境等,为以后相似工程作参考。然后从多个方面阐述了该基坑支护工程采用预制管桩进行支护的可行性,并提出了初始基坑支护方案和施工控制重点（第二章）。（2）对沉桩“挤土效应”进行了深入研究。首先,基于圆孔扩张理论,分别推导出了Tresca材料和M-C材料在圆孔扩张过程中土体变形的弹性解和塑性解,并与有限元计算结果进行对比验证;然后基于MIDAS GTS/NX有限元软件和现场沉桩试验结果,对预制管桩沉桩深度、不同土体强度参数、“群桩”效应下的表层土体变形特性进行了深入研究,结果表明:随着沉桩深度的增加,桩周土体变形值逐渐增加,且增幅非线性减小;土体内摩擦角变化引起的“挤土效应”大于土体粘聚力变化;高密度沉桩施工时,在先打入桩体影响半径内继续打入其他桩体,桩周土体变形存在叠加现象（第三章）。（3）对采用预制管桩进行支护的基坑稳定性进行研究。首先,为了确定合适的支护结构分析模型,依据桩间土传力特点,分别采用梁单元和板单元模拟支护桩;然后研究了桩身直径、桩身形状对基坑变形控制效果的影响,结果表明,基坑变形控制效果随桩身直径的增加而增大,且增幅逐渐减小;方形桩比圆形桩具有更好的变形控制效果,但圆形桩比方形桩体具有更好的工程适用性。最后基于支护方案,通过三维数值分析的方式,研究了预制管桩对基坑的支护效果及对周边环境的影响,并取得了良好的指导效果（第四章）。（4）结合镇江预制管桩基坑支护工程,提出了预制管桩在基坑支护中的设计和优化目标。从控制基坑变形和减少“挤土效应”角度出发,研究了支护方案中支护桩长、土层参数选取、桩身直径、桩身形状选取的合理性;同时,提出了现场施工中的控制重点,主要包括:减少“挤土效应”、控制沉桩质量和基坑变形监测。（第五章）

关键词：预制管桩挤土效应基坑优化设计变形控制施工要点