石林泽，易利军，郑金辉，齐昌广(宁波大学，浙江 宁波 315211)

预应力开口管桩相较于传统实心桩，具有更好的承载力以及省料等优点，广泛应用于房建，道路以及桥梁工程中。但开口管桩的施工机理比实心桩要复杂的多，因为会产生“土塞效应”，即在开口管桩的沉桩过程中，土体不断进入管桩内腔最终形成土塞，土塞形式可分为完全闭塞，部分闭塞和完全不闭塞3类，具体见图1，土塞形成过程可用图2模拟。土塞的评价指标主要包括土塞高度与管桩打入深度之比PLR(Plug length ratio，PLR=Hi/Li)和土塞高度增量与管桩打入深度增量之比IFR(Incremental fill ratio，IFR=ΔHi/ΔLi)。存在的土塞对土体变形以及承载力均会产生较大的影响。

图1 开口管桩与闭口管桩(或实心桩)的施工模式Fig.1 Installation modes of open-ended and close-ended piles: (a) partial plugging; (b) fully coring; (c) fully plugging

图2 开口管桩的土塞形成Fig.2 Development of soil plug during open-ended pile installation

因此，为了弄清楚开口管桩施工过程中引起的土体变形和土塞效应，国内外众多学者通过各种方法进行了深入的研究。在土体变形方面，例如：聂重军等[1]在考虑土塞效应的前提下，利用圆孔扩张理论，对预应力混凝土管桩沉入饱和软黏土过程中桩周土体的变形做了研究，但其只能预测出土体的径向变形，无法给出土体纵向变形的解；罗战友等[2]基于小变形假设，利用应变路径法得出的实心桩的土体位移场解表达式，引入其他参数，得到开口管桩的土体位移场解表达式，该解对桩身附近发生大变形的土体变形拟合效果不好；雷华阳[3]对管桩施工进行了现场试验和有限元模拟，但通过埋设传感器测得的土体变形具有离散性；……