基于打桩引起的超孔隙水压力的预测及其应用

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1、南京工业大学硕士学位论文打桩引起的超孔隙水压力的预测及其应用姓名：王伟申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：宰金珉;王旭东2002.5.1南京工业大学硕士学位论文摘要，f随着经济的不断发展，在饱和软粘土地基上建造的高层建筑和构筑物日益增多，预制桩基础也得到了越来越广泛的应用。但预制桩施工引起的桩周围土体中超孔隙水压力及其消散过程的预测计算、桩体入土后任一时刻极限承载力的计算、群桩旌工的优化等问题并没有得到很好的解决。这些问题在一定程度上束缚了预制桩的使用。基于此0本文对饱和软粘土中打桩引起的超孔隙水压力及其消散过程的预测计算、桩极限承载力随时间发展的计算、

2、群桩施工的优化等问题做了较为详尽的研究。首先，对单桩引起的超孔隙水压力及其消散过程进行了分析研究。体文对已有文献结果结合实测分析，给出了桩周弹、塑性区内连续分布的初始超孔隙水压力公式；从Biot固结理论出发，推导并获得了考虑消散过程的单桩引起的超孔隙水压力的三维解析解，这就使对桩周土中任一时刻任一点的超孔隙水压力进行预测成为可能：就此三维解析解，分析了土体参数对超孔隙水压力的影响和桩周土在再固结过程中发生曼德尔效应的时间和区域，—丫‘其次，结合实测资料，分析了土体再固结时单桩受轴向荷载作用对士体中各应力分量的影响√通过有效应力原理，提出了随时间发展的单桩极限承

3、载力的计算方法；结合实例分析了士体再固结引起的单桩极限承载力随时间的增长，并与实测吻合较好；比较分析了土体参数对单桩极限承载力的影响。．厂1一～再者，建立了群桩施工过程中土体中的超孔I簸水压力是消散与累加的综合过程，施工完毕后则变为单一的消散过程的计算模型，提出计算群桩产生的超孔隙水压力的方法。眩方法不但可以计算群桩引起的任一时刻的超孔隙水压力，而且还可以分析不同施工工艺(桩距、入桩时间间隔、入桩顺序)对超孔隙水压力的影响。这就使得施工中超孔隙水压力的预测和打桩顺序的优化成为可能，—r一最后，对群桩的优化施工进行了计算分析。f通过9根单桩组成的桩群和300根单

4、桩组成的桩群两个不同的算例模型，计算分析了不同桩距、不同入桩顺序、不同入桩时间间隔等多种工况在土体中产生的超孔隙水压力及其随时间变化的情况，表明打桩优化是可以实现的，并得到了一些有意义的结论。，—r关键词：饱和软粘土打桩超孔隙水压力三维解析解极限承载力打桩顺序优化南京工业大学硕士学位论文ABSTRACTWiththecontinualgrowthofthenationaleconomy,thenumberof．highbuildingsconsfruetedonsaturatedsoftdayisincreaseddaybyday,andmoreandmore

5、preformedpilefoundationsalemade．Butproblems，suchas(1)prognosisandcalculationforexcessporewaterpressuretEPWP)causedbypiledrivinganditsdissipation,(2)calculationforpileultimatebearingcapacityOJBC)increasingwithtime，(3)optimumdrivingorderofpilegroup，arcnotsolvedwell．Sotheapplicationofp

6、reformedpileisconfined．Inthispaper,allabovethree．problems111'estudiedandsolved．Firstly,EPWPc,,11．usedbysinglepileanditsaissipatiol／processRl'eresearched．Basedonpublishedpapersandsitemeasureddata．formulatocalculateinitialEPⅥ乍isputforward,whichiscontinuousinelasticandplasticareasaroun

7、dthepile．Athree-dimensionformulaisdeducedbyBiot’Seomofidationtheory,SOEPWPatanytimeandanypositionc锄bepredicted．Wh越’slllOlt色,theeffectofsoilparameterstoEPWPandMandeleffectduringthesoilreeomolidationprOCl嚣$a∞discussedalso．Secondly,based01nnM曩嗣棚data,thechangeofstzessinsoilduringsoilree

8、onsolidationprocess