层状地基中静压开口管桩土塞效应

发布时间：2020-06-02 03:27

【摘要】：我国东南地区淤泥质软土、黏性土等地层分布广泛且气候常年湿润降水量高,雨水偏酸性对桩基有腐蚀侵害作用。相比闭口管桩特性,开口管桩在该类地区中具有更明显优势。此外静压开口管桩还有节省材料、施工环保、抗震性能强、经济效益好等诸多优点。但是开口管桩的土塞效应,势必会对桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩的承载力产生一定影响。目前,关于开口管桩土塞效应的理论并未完善,且当前研究对象多为不同土类的均质土层,然而针对层状地基中静压开口管桩的土塞效应研究涉及较少。本文采用室内模型试验研究了在不同类型土层中静压开口管桩沉桩过程,对桩体土塞效应进行分析研究。研究内容主要包括对不同土层中开口管桩土塞增长情况、土塞组成结构、土塞填充率率以及土塞率进行比较分析,揭示了开口管桩在不同土层中土塞的变化规律,提出了土塞填充率和土塞率之间的经验公式。此外,本文还将室内模型试验的结果与工程实例进行对比分析。研究结果表明,开口管桩内径越大,则土塞高度越高且层状地基下开口管桩的土塞发展形式明显不同于在均质地基中的规律。试验与工程两者数值变化趋势基本相似,从而验证了经验公式的可靠性。研究成果对进一步明确开口管桩土塞效应的内在机理与发展规律具有指导意义。
【图文】：

图 2-1 模型箱 图 2-2 模型桩剖面图.2.2 模型桩结合当前已有的桩基模型试验，本试验选用圆形空心有机玻璃管作为试验模。首先其满足试验强度要求，其次该模型管桩透明可视管桩内部，有利于试验过程中的观测，桩端形式为开口平头，见图 2-2。考虑到沉桩过 P 程中距模型管心约 3D~7D，与桩端底部以下距离约为 2.5D~5D 倍的桩径深度范围内有挤土效响，结合模型箱尺寸，故试验设计三种类型开口管桩，其长度均为 60 cm，直径是 2 cm、3 cm、5 cm，故桩的 L/D 分别是 30（长桩）、20（中长桩）、12（短桩身进土深度均设定为 60 cm。为贴合工程实际，对桩壁进行不同程度的打磨。.2.3 土样与地基土层为较好的模拟实际地基中软土层和硬土层，本课题采用了粉细砂和高岭土进硬土层的铺设。

图 2-1 模型箱 图 2-2 模型桩剖面图.2.2 模型桩结合当前已有的桩基模型试验，本试验选用圆形空心有机玻璃管作为试验模。首先其满足试验强度要求，其次该模型管桩透明可视管桩内部，，有利于试验过程中的观测，桩端形式为开口平头，见图 2-2。考虑到沉桩过 P 程中距模型管心约 3D~7D，与桩端底部以下距离约为 2.5D~5D 倍的桩径深度范围内有挤土效响，结合模型箱尺寸，故试验设计三种类型开口管桩，其长度均为 60 cm，直径是 2 cm、3 cm、5 cm，故桩的 L/D 分别是 30（长桩）、20（中长桩）、12（短桩身进土深度均设定为 60 cm。为贴合工程实际，对桩壁进行不同程度的打磨。.2.3 土样与地基土层为较好的模拟实际地基中软土层和硬土层，本课题采用了粉细砂和高岭土进硬土层的铺设。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU473.1

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本文编号：2692533