軟土地基靜壓樁擠土效應(yīng)的彈塑性分析及其數(shù)值模擬.pdf

1、由于靜壓樁具有噪音小、工期短、無泥漿污染等優(yōu)點(diǎn)，在我國沿海軟土分布較廣的地區(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。但在靜壓樁貫入飽和軟土的過程中，所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)對周圍環(huán)境的影響也是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此迫切需要對軟土地基上靜力壓樁的擠土效應(yīng)及其對周圍環(huán)境的影響規(guī)律進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出切實(shí)有效的防治措施來預(yù)防和減小擠土效應(yīng)的影響。本文結(jié)合建設(shè)部科研計(jì)劃項(xiàng)目“深基坑邊坡工程位移預(yù)測及其優(yōu)化設(shè)計(jì)”，以寧波某高中靜壓樁工程和上海某商住樓工程為實(shí)例，就這一課題展開了深

2、入的研究分析，并完成以下研究工作： 1.本文首先介紹國內(nèi)外關(guān)于擠土效應(yīng)的理論，主要理論有滑移線理論、圓孔擴(kuò)張理論、應(yīng)變路徑法、有限單元法等，并進(jìn)行逐一評述。 2.以圓孔擴(kuò)張理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)單樁的擠土效應(yīng)的彈塑性解。靜壓樁沉入軟土中的過程，就是在不排水條件下，樁向四周擠開與自身體積相等的土體進(jìn)入土層中的過程。樁周土體發(fā)生側(cè)向位移，并產(chǎn)生塑性區(qū)。針對飽和軟土和非飽和軟土，服從不同的屈服準(zhǔn)則，分別推導(dǎo)了單樁擠土的塑性區(qū)半徑以及

3、擠土位移和應(yīng)力公式。 3.通過非線性和體積應(yīng)變的修正，采用雙曲線型應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系來擬合土的非線性。隨后還討論擠土過程中孔隙水壓力變化，土體強(qiáng)度變化以及樁土界面等問題。 4.簡要介紹了有限元軟件ANSYS模擬分析擠土效應(yīng)的基本過程，并討論相關(guān)計(jì)算參數(shù)。鑒于靜壓樁擠土效應(yīng)的復(fù)雜性，本文選取單樁貫入的擠土效應(yīng)作為研究對象，利用ANSYS模擬分析一計(jì)算實(shí)例，分別利用圓孔擴(kuò)張法和位移貫入法模擬，得到靜壓樁擠土效應(yīng)的一般規(guī)律。