深圳软土地基管桩施工中挤土与土塞效应的数值模拟分析
2021-06-19黄旭东何燕新
水利规划与设计 2021年6期
关键词:深度
黄旭东,何燕新
(1.深圳市水务规划设计院股份有限公司,广东 深圳 518001;2.河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210024)
深圳市拥有绵亘的海岸线,西部海岸富集深厚的欠固结淤泥,呈流塑状,受扰动后易触变,具高压缩性和强烈蠕变性,承载力特征值一般为20kPa,属于极软弱地基。如今随着工程建设的需要,许多大型泵站、水闸、调蓄池等深大基坑将在深厚的淤泥地层中开挖。预应力高强度混凝土管桩因其承载力高、成桩质量可靠、造价低、施工速度快、适应性好等优点而在软弱土地区得到广泛应用[1- 4]。
近年来,国内外很多学者通过理论推导、室内模型试验以及数值模拟对管桩沉桩过程中的挤土效应和土塞效应进行了广泛研究。Mayerhof[5]采用滑移线理论来解释桩的承载力问题;Vesic[6]将圆孔扩张理论引入岩土工程领域,推导了理想状态下的基本解;Chopra[7]认为土体是临界状态的两相弹塑性材料,并通过修正的拉格朗日法对沉桩过程中桩周土体的塑性变形进行了模拟。李镜培等[8]采用模型试验的方法对静压单桩过程在不同软硬地基中的位移场进行了对比分析,获得了浅层土体、桩端处及桩身周围土体不同的位移变化模式;汤斌等[9]采用模型桩试验的方法得到了开、闭口管桩的承载力和土塞高度的影响因素以及土塞增量与沉桩深度之间的关系;齐昌广等[10]采用透明土模型试验的方法对开口管桩沉桩的挤土效应比进行了分析,结果表明管桩内土塞的存在对沉桩的挤土效应有加强作用。……
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