打桩过程中桩周土体的固结特性研究

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1、天津大学硕士学位论文打桩过程中桩周土体的固结特性研究姓名：徐亚军申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：闫澍旺20080501摘要当建筑场地地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，也不宜采用地基处理等措施时，往往需要以地基深层坚实图层或岩层作为地基持力层，采用深基础方案。深基础主要有桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙等几种类型，其中以桩基的历史最为悠久，应用最为广泛。当挤土桩被压入土体(如软中等硬度粘土、松散饱和粉土或粉砂土层)时，桩对周围往往会产生挤土效应，桩周土体中会产生较大的应力和位移，由于桩的挤入，紧靠桩身处的土体受到的挤压

2、力最大，瞬时形成极高的孔隙水压力，同时土骨架受到激烈的挤压，使土体产生许多水平向或竖向裂缝，土体结构完全破坏。随着休止时间的增长，土体发生固结，超静孔隙水压力逐渐消散，土体的抗剪强度逐渐恢复，由于有裂缝的存在，土体的固结速度要远远快于无缺陷土体的固结速度，强度达到甚至超过其原始强度。因此，找出定量估计打桩造成周围土体固结的程度是一个迫切需要解决的课题。也是一个很有现实意义的重要课题。本文首先在平面应变圆孔扩张理论的基础上，建立空间的平衡微分方程组；然后确定其应力边界条件，在塑性区采用Mohr-Coulomb屈服准则，求解方程组，推导出孔穴扩张引

3、起的周围土体的应力分布。将孔穴扩张理论的结果与Henkel孔隙水压力计算公式相结合，可以推导出孔隙水压力的分布的计算方法。根据水力压裂理论，当土体单元中的水压力(静水压力+超静水应力)超过周围约束压力时，土体出现裂缝。根据圆孔扩张理论和水力压裂理论，可得出现裂缝的条件。由于有裂缝的存在，土体的固结速度要远远快于无缺陷土体的固结速度。为了得到打桩后桩周土体的固结效果，建立太沙基单向固结基本微分方程，在太沙基单向固结理论基础上，建立了轴对称固结基本微分方程并导出其解析解，从而得到轴对称固结的太沙基——巴隆解。根据工程数据及理论公式，检验出打桩后桩周

4、土体的固结效果，从而得出较为合理的结论。关键词：打桩；小孔扩张；巴隆解析解；再固结ABSTRACTWhentheBuildinggroundsubgradesoilwhichdonotmeetthegroundbearingcapacityanddeformation，yetnotdemandthesubgradetreatment．Then，usedeeplevelf．oundationfirmstratumorrockformationtosubgradesupportingcourse．Adoptdeepfoundationversion

5、,deepfoundationincludepilefoundation，wellfoundation，Diercapandcontinuousconcretewall，theuseofmostfrequentispileround．ion．Whilecrowdedsoilpilebypressinsolum(eg，ifstiffinesstenaciousclay、looseningunconsolidatedsilt，siltyclay)，arounddowelwillyieldingcrowdedt嘶torieseffect。around

6、dowelsolumwillyieldingmorestressanddisplacement，becausethedowelclamp．on，closepilebodydepartmentthesolumsoilstheextrusionforcemaximal．instantformationpolaraltitudeporewaterpressure，atthemeantimesoilskeletonsoilsdrasticsqueezing，SOthatsolumyieldingmanyhorizontaldirectionorvert

7、icalsplit，solumconstitutionwhollybreakdown．Withtimeincrease，solumoccurrenceconsolidation，excesshydrostaticpressuregradualslaking，theshearstrengthofsolumgradualrecovery,becausehavesplit，theconsolidationspeedofsolumf．asterthantheconsolidationspeedofflawlesssolum，So，finddosinge

8、valuationdrivingpilemakingaroundsolumconsolidationisademandedsolutionthesub