分层土体静压桩桩端力学性状分析.doc

分层土体静压桩桩端力学性状分析近年来,静力压桩施工工艺凭借其诸多优势在软土地区及人口密度较大的城市被广泛应用。在实际工程中,对桩端阻力的选取仍停留在经验或半经验水平,对桩端阻力以及桩侧摩阻力的发展性状以及在桩土之间的分配仍难以把握,对压桩过程中不同性状土体的破坏机理不明确,致使在桩型选择、设备选型等方面出现困难,给工程造成严重经济损失。因此,解决该问题的核心在于对桩端阻力随桩端贯入变形宏细观发展规律的揭示,以及明确静压桩沉桩真实的物理过程。本文针对目前静压桩沉桩及工作机理研究明显落后工程应用这一现状,特别是岩土学术界鲜有针对分层土体及桩连续贯入过程中的特性研究,对分层土体静力压桩过程中桩端阻力的工作性状进行了如下研究:(1)在研究现状和理论分析基础上,设计静力压桩贯入过程的模型试验。对不同土层性质地基模型的连续贯入进行对比观测,以揭示静力压桩在贯入过程中桩端阻力的发展性状,并对桩端阻力的力学特性进行研究。(2)根据室内模型试验及土工试验,应用颗粒流离散元理论,选取合适的数值模拟设计参数及接触本构关系,建立与室内模型试验相对应的数值仿真模型。采用离散元单元法,模拟桩在连续贯入过程中桩端的实际物理工作状态。对静力压桩贯入过程进行离散元仿真模拟,全程观测记录桩端阻力的变化规律。通过与室内模型试验的对比,对研究进行验证。在此基础之上,克服理论与试验研究的局限性,对宏细观影响参数进行优化,修正完善研究成果。