基于静压桩沉桩挤土效应研究及实测分析

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1、浙江大学硕士学位论文静压桩沉桩挤土效应研究及实测分析姓名：何耀辉申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱向荣20050201摘要静压桩具有桩身质量易于保证和检查，价格相对较低，以及施工工效高、无泥浆和噪音污染等优点，目前已成为我国工业与民用建筑中，特别是软土地基上各类建筑中广泛采用的桩型之一。但静压桩也有其相对缺点，那就是它属于排土置换桩，容易对周边环境造成不利的影响。随着人们环保意识的不断增强，对静压桩挤土效应带来的各种问题也越来越引起人们的重视。本文在总结国内外众多学者研究的基础上，主要作了以下工作。1．本文在Vesic孔扩张理

2、论的基础上，推导了Tresca材料和Mohr-Coulomb材料具有初始孔径的孑L扩张理论统一解析解；对于具有软化特性的Tresca材料，假设软化曲线为双曲线型，推导了孔扩张理论的统一解析解。2．探讨了柱孔扩张时初始孔径率、软化系数对Tresca材料应力场、位移场的影响规律。孔扩张过程中，随着初始孔径率的不断增大，塑性区半径、径向位移、径向应力及最终扩孔压力不断减小；随着软化系数的不断增大，径向应力及最终扩孔压力不断增大。3．探讨了柱孔扩张时初始孔径率、软化系数对Tresca材料超静孔隙水压力的影响规律。随着初始孔径率的不断增大，超静孔

3、隙水压力不断减小，影响半径也不断减小；具有软化特性的Tresca材料，塑性区超静孔隙水压力主要决定于软黏土的软化系数、塑性区半径以及破坏时的孔隙水压力系数等；随软化系数的不断增大，塑性区超静孔隙水压力不断增大，弹性区超静孔隙水压力则与软化系数无关。4．对三早亭南区R10组团沉桩工程实测土体水平位移和超静孔隙水压力作了分析，得到一些具有工程意义的经验和规律。5．在三里亭南区R10组团沉桩工程实测超静孔隙水压力的基础上，分离出单桩沉桩时产生的超静孔隙水压力，并对单桩产生的超静孔隙水压力实测值、理论值作了对比分析。关键词：静压桩孔扩张理论初始

4、孔径率软化系数土体侧向水平位移超静孔隙水压力实测值分析ABSTRACTStaticpilingisnowwidelyusedincivilengineering，especiallyinsomebuildingsofsoftclayfoundation，becauseofitswell-kIaownpilebodyquality,hi曲constructionefficiency,relativelowercost，andnopollutionofnoisyandslurry,etc．Butasatypeofsoilcompaction

5、piling，staticpilingoftencausesnegativeeffectsonadjacentbuildingsifnopropermeasuresareadopted．Ashumanenvironmentalprotectionconsciousnessgraduallystrengthens，moreandmoreattentionhasbeengivenforsoilcompactioneffectscausedbystaticpiling．Basedonthepreviousstudies，thefollowin

6、gstudieshasbeendoneinthispaper,including：1．BasedonVesiccavityexpansiontheory,unifiedanalyticalsolutionsofcylindricalandsphericalcavityexpansionproblemswiththeinitialradiusareproposedforTrescamaterialsandMohr-Coulombmaterials．ForTrescastrain—softeningmaterials，unifiedanal

7、yticalsolutionsarealsodeducedassumingsofteningcurveishyperbola．2．TheinfluencesofinitialradiusratioandsofteningcoefficientonstressanddisplacementfieldforTrescamaterialsarestudiedduringcylindricalcavityexpansion．Analysisresultsshowthatplasticzoneradius，radialdisplacement，r

8、adialstressandultimatepressuredeclinewiththeincreaseofinitialradiusratio，andthatradialstressandultimate