上海大学学报（自然科学版）
上海大學學報（自然科學版）
상해대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION)
2014年
2期
239-249
,共11页
位移贯入法%圆孔扩张理论%遮拦效应%静压桩
位移貫入法%圓孔擴張理論%遮攔效應%靜壓樁
위이관입법%원공확장이론%차란효응%정압장
displacement penetration method%cavity expansion theory%masking effect%static pressure pile
采用三维有限差分软件FLAC3D建立了数值模型,对比了圆孔扩张理论的解析解与数值解,并在此基础上建立了桩实体单元基于位移贯入法模拟桩-土间摩擦作用,且与相关文献中施加节点力模拟摩擦效应的方法进行了对比,二者的计算结果较吻合.基于此数值模拟方法对静压桩单桩、双桩的沉桩过程进行计算分析,并就已打入桩体对沉桩过程中土体位移的影响进行研究,得到以下结论:模拟桩-土间摩擦效应的两种方法中,位移贯入法计算所得土体水平位移在地表处较大,这是因为桩体以固定速度向下运动时,为阻止圆孔缩径而约束了其径向位移,消除了摩擦效应对土体水平作用的影响.沉桩结束后,在大于地表下1/4桩长深度范围内的土体水平位移较大,是主要的变形区域.上部土体沉降较大,而下部土体沉降较小,其中距地表下1/8桩长至1/4桩长处沉降最大,说明己打入桩的存在改变了土体水平位移的大小,更使得土体水平位移随深度的变化趋于线性.待打入桩的沉桩过程使得已打入桩身产生一定的倾斜.由于沉桩扩孔的影响,受到水平挤压的桩前土体在已打入桩的阻隔下沿着桩身向上隆起,表明已打入桩的存在改变了土体位移的分布模式,最终达到了减小水平位移的目的.
採用三維有限差分軟件FLAC3D建立瞭數值模型,對比瞭圓孔擴張理論的解析解與數值解,併在此基礎上建立瞭樁實體單元基于位移貫入法模擬樁-土間摩抆作用,且與相關文獻中施加節點力模擬摩抆效應的方法進行瞭對比,二者的計算結果較吻閤.基于此數值模擬方法對靜壓樁單樁、雙樁的沉樁過程進行計算分析,併就已打入樁體對沉樁過程中土體位移的影響進行研究,得到以下結論:模擬樁-土間摩抆效應的兩種方法中,位移貫入法計算所得土體水平位移在地錶處較大,這是因為樁體以固定速度嚮下運動時,為阻止圓孔縮徑而約束瞭其徑嚮位移,消除瞭摩抆效應對土體水平作用的影響.沉樁結束後,在大于地錶下1/4樁長深度範圍內的土體水平位移較大,是主要的變形區域.上部土體沉降較大,而下部土體沉降較小,其中距地錶下1/8樁長至1/4樁長處沉降最大,說明己打入樁的存在改變瞭土體水平位移的大小,更使得土體水平位移隨深度的變化趨于線性.待打入樁的沉樁過程使得已打入樁身產生一定的傾斜.由于沉樁擴孔的影響,受到水平擠壓的樁前土體在已打入樁的阻隔下沿著樁身嚮上隆起,錶明已打入樁的存在改變瞭土體位移的分佈模式,最終達到瞭減小水平位移的目的.
채용삼유유한차분연건FLAC3D건립료수치모형,대비료원공확장이론적해석해여수치해,병재차기출상건립료장실체단원기우위이관입법모의장-토간마찰작용,차여상관문헌중시가절점력모의마찰효응적방법진행료대비,이자적계산결과교문합.기우차수치모의방법대정압장단장、쌍장적침장과정진행계산분석,병취이타입장체대침장과정중토체위이적영향진행연구,득도이하결론:모의장-토간마찰효응적량충방법중,위이관입법계산소득토체수평위이재지표처교대,저시인위장체이고정속도향하운동시,위조지원공축경이약속료기경향위이,소제료마찰효응대토체수평작용적영향.침장결속후,재대우지표하1/4장장심도범위내적토체수평위이교대,시주요적변형구역.상부토체침강교대,이하부토체침강교소,기중거지표하1/8장장지1/4장장처침강최대,설명기타입장적존재개변료토체수평위이적대소,경사득토체수평위이수심도적변화추우선성.대타입장적침장과정사득이타입장신산생일정적경사.유우침장확공적영향,수도수평제압적장전토체재이타입장적조격하연착장신향상륭기,표명이타입장적존재개변료토체위이적분포모식,최종체도료감소수평위이적목적.
