岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2011年
12期
2558-2566
,共9页
邓益兵%周健%刘钟%张超
鄧益兵%週健%劉鐘%張超
산익병%주건%류종%장초
桩基工程%螺旋挤土桩%下旋成孔%模型试验%细观机制
樁基工程%螺鏇擠土樁%下鏇成孔%模型試驗%細觀機製
장기공정%라선제토장%하선성공%모형시험%세관궤제
针对螺旋挤土桩钻具成孔过程对地基土产生的影响,利用自行设计的可视化模型装置,在均质砂土地基中,进行螺旋挤扩钻具下旋成孔过程模型试验探讨成孔机制.从宏观上分析螺旋挤扩钻具掘进过程中孔侧土体径向位移和环向剪切位移规律,以及土体应力场的变化规律；在细观层面,通过分析与钻具作用的土体组构演化规律,探讨钻具挤扩土体的细观机制.试验结果表明:螺旋挤扩钻具下旋挤扩对土体的影响与竖向应力相关,竖向应力越大,土体径向位移传递得更远,土体的径向位移主要产生在2.5倍钻径范围内,孔壁附近土体产生显著环向剪切位移,孔侧土体应力变化过程表现为加载-卸载-加载的过程,与钻具接触宽度约为5倍平均颗粒粒径区域的颗粒发生显著旋转,砂土颗粒与钻具接触由点面接触逐渐发展为面面接触,细观组构向同向性趋势演化.研究成果对进一步研究螺旋挤土钻具挤土扩孔机制以及螺旋挤土桩桩侧土体的宏细观力学特性都具有一定意义.
針對螺鏇擠土樁鑽具成孔過程對地基土產生的影響,利用自行設計的可視化模型裝置,在均質砂土地基中,進行螺鏇擠擴鑽具下鏇成孔過程模型試驗探討成孔機製.從宏觀上分析螺鏇擠擴鑽具掘進過程中孔側土體徑嚮位移和環嚮剪切位移規律,以及土體應力場的變化規律；在細觀層麵,通過分析與鑽具作用的土體組構縯化規律,探討鑽具擠擴土體的細觀機製.試驗結果錶明:螺鏇擠擴鑽具下鏇擠擴對土體的影響與豎嚮應力相關,豎嚮應力越大,土體徑嚮位移傳遞得更遠,土體的徑嚮位移主要產生在2.5倍鑽徑範圍內,孔壁附近土體產生顯著環嚮剪切位移,孔側土體應力變化過程錶現為加載-卸載-加載的過程,與鑽具接觸寬度約為5倍平均顆粒粒徑區域的顆粒髮生顯著鏇轉,砂土顆粒與鑽具接觸由點麵接觸逐漸髮展為麵麵接觸,細觀組構嚮同嚮性趨勢縯化.研究成果對進一步研究螺鏇擠土鑽具擠土擴孔機製以及螺鏇擠土樁樁側土體的宏細觀力學特性都具有一定意義.
침대라선제토장찬구성공과정대지기토산생적영향,이용자행설계적가시화모형장치,재균질사토지기중,진행라선제확찬구하선성공과정모형시험탐토성공궤제.종굉관상분석라선제확찬구굴진과정중공측토체경향위이화배향전절위이규률,이급토체응력장적변화규률；재세관층면,통과분석여찬구작용적토체조구연화규률,탐토찬구제확토체적세관궤제.시험결과표명:라선제확찬구하선제확대토체적영향여수향응력상관,수향응력월대,토체경향위이전체득경원,토체적경향위이주요산생재2.5배찬경범위내,공벽부근토체산생현저배향전절위이,공측토체응력변화과정표현위가재-사재-가재적과정,여찬구접촉관도약위5배평균과립립경구역적과립발생현저선전,사토과립여찬구접촉유점면접촉축점발전위면면접촉,세관조구향동향성추세연화.연구성과대진일보연구라선제토찬구제토확공궤제이급라선제토장장측토체적굉세관역학특성도구유일정의의.
