預應力混凝土管樁擠土效應研究.pdf

1、PHC管樁作為一種具有經濟效益好、施工工期短、施工質量可靠、環(huán)境污染小等特點的樁，在工民建樁基工程中得到了廣泛的應用。在高速公路橋梁樁基工程中，管樁基礎的應用相對還比較少，其設計理論還有待于進一步深入研究，以利于推廣應用。本文以徐明高速公路橋梁管樁基礎工程、蕪湖二橋引橋管樁基礎試樁工程以及合肥地區(qū)部分管樁基礎工程為依托，通過理論分析、現(xiàn)場試驗及數(shù)值計算等方法，著重研究PHC管樁的擠土效應，分析影響管樁擠土作用的主要因素，探討擠土作用對管

2、樁單樁承載力及變形等影響。本文主要工作如下：
　　1、采用圓孔擴張理論對沉樁過程中產生的位移場和應力場進行求解。研究結果表明:在彈性區(qū)土體徑向受壓，切向受拉，受力隨著距離樁的距離呈現(xiàn)出二次方減小的趨勢;塑性區(qū)應力隨著半徑的增大呈指數(shù)遞減，粘土中塑性區(qū)范圍大致為3～9d;徑向位移隨著距離樁的增大而減小的規(guī)律。
　　2、土塞效應和樁端土體破壞模式分析。結合當前研究狀況，采用地基承載力理論和靜力平衡法研究土塞形成過程與狀態(tài);通過室

3、內試驗分析樁端土體破壞模式，并測定相應巖土參數(shù)，計算當前土體下的土塞高度。研究結果表明:土塞的狀態(tài)與管壁摩阻力、地基土承載力以及土柱的抗剪強度有關;樁長較長時容易形成閉塞效應;土塞高度一般在樁長的10％～20％之間。
　　3、擠土效應數(shù)值模擬分析。通過Abaqus數(shù)值模擬軟件進行沉樁貫入過程的模擬，通過改變土體參數(shù)，分析了擠土效應的影響因素;通過設置不同角度的樁尖，總結了開口管樁擠土效應的規(guī)律性。研究結果表明：彈性模量對擠土應力場