16 年摇第 40 卷摇摇摇摇摇摇中国石油大学学报 ( 自然科学版 ) 摇摇摇摇摇摇摇摇 Vol. 40 摇 No. 2 摇第 2 期摇摇摇摇摇摇摇摇 Journal of China University of Petroleum 摇摇摇摇摇摇摇摇 Apr. 16 摇摇文章编号 :1673 鄄 5005(16)02 鄄 01 鄄 08 摇摇摇 doi:10. 3969 / j. issn. 1673 鄄 5005. 16. 02. 014 一大直径管桩沉桩过程中溜桩判断方法研究 孙立强 1,2, 贾天强 1,2, 闫澍旺 1,2 1,2, 贾沼霖 (1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 300072; 2. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072) 摘要 : 海洋工程中大直径管桩沉桩过程中常会出现溜桩现象, 未经预料的溜桩会引起很多严重的工程问题, 有必要 对溜桩段进行准确判断 结合实际工程对溜桩产生及停止的机制进行分析 ; 通过研究沉桩过程中桩周土体强度折 减及超孔压的作用, 提出动贯入阻力的计算方法 ; 利用功 能原理对溜桩过程中所发生的能量转化进行分析, 并推导 相应计算公式, 结合动贯入阻力计算方法, 实现对溜桩过程的预测 结果表明, 当桩端进入深厚砂土层或动侧摩阻 力达到一定值时溜桩将逐渐停止, 若是后者则再次打桩后不再发生溜桩现象 计算动侧摩阻时须考虑沉桩过程中 扩孔效应和循环荷载作用 计算结果与现场实测数据吻合较好 关键词 : 溜桩 ; 动侧摩阻 ; 强度折减 ; 孔压 ; 重塑强度 中图分类号 :TU 470 摇摇摇文献标志码 :A 引用格式 : 孙立强, 贾天强, 闫澍旺, 等. 大直径管桩沉桩过程中溜桩判断方法研究 [J]. 中国石油大学学报 ( 自然科学 版 ),16,40(2):1 鄄 122. SUN Liqiang, JIA Tianqiang, YAN Shuwang, et al. Research on prediction of pile running during large diameter pipe piles driving [J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science), 16,40(2):1 鄄 122. Research on prediction of pile running during large diameter pipe piles driving SUN Liqiang 1,2, JIA Tianqiang 1,2, YAN Shuwang 1,2, JIA Zhaolin 1,2 (1. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety in Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Institute of Architecture and Engineering in Tianjin University, Tianjin 300072, China) Abstract: In ocean engineering, pile running often occurs during the driving process of large diameter pipe piles. Unpredict 鄄 ed pile running will cause severe consiquences, so an accurate prediction is necessary. The generating and stopping mecha 鄄 nisms of pile running in practical engineering were analyzed. The computing method of dynamic resistance was proposed by researching the strength reduction of soil and the excess pore pressure around the pile. Using the principle of work and pow 鄄 er, the transformation of energy was analyzed during pile driving, and the corresponding equations were derived. Combining with the computing method of dynamic resistance, the prediction for the process of pile running was realized. It turns out that the pile running will stop when the pile tip goes into a thick layer of sand or the skin friction reaches a certain high value. If the later situation occurs, the pile running won 謖 t happen again. When calculating the skin friction, the effects of pore expan 鄄 sion and cyclic loading must be considered. The calculated results agree well with the measured ones. Keywords: pile running; dynamic skin friction; reduction of strength; pore pressure; remolding strength 摇摇溜桩是指桩在贯入某些软弱土层时, 在很少的锤击数下或是仅在桩和锤的自重作用下贯入很长距离 在软土地区沉桩施工时溜桩的现象时有发生 溜桩是沉桩过程中的重大隐患 对于溜桩问题国内 [1] 外的有关工作还不多见 郭生昌等认为溜桩的 主要原因是存在软弱土层, 并且溜桩的难以预测给 [2] 工程上造成很大风险 Dover 等对旧金山 Rich 鄄 mond San Rafael 大桥桩基工程自由站立深度进行分 收稿日期 :-06-03 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (41402263); 天津市自然科学基金重点项目 (13JCZDJC300) 作者简介 : 孙立强 (1979-), 男, 副教授, 研究方向为桩基和真空预压等海洋岩土工程 E-mail:slq0532@ 126. com
116 中国石油大学学报( 自然科学版) 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 16 年 4 月 析 Seed 等 [3] 针对闭口桩打入粉土后土体强度问 端再次进入承载力较高的土层( 如虞),或侧摩阻力 于沉桩分析,研究了沉桩过程中的超孔压和承载力 ( 如愚) 题进行了研究 Ladanyi 等 [4] 将小孔扩张理论应用 问题 Airhar 等 [5] 研究发现桩打入粉土过程中桩周 土体中孔隙水压力持续增加 张咏梅等 [6] 对沉桩 过程观测发现在桩周一定范围内会形成一个半径为 R 的扰动区,扰动区内孔压均达到最大值 HWANG 逐渐增大到一定值时桩将减速下沉直至停止溜桩 图 2 为南海某大直径管桩贯入过程中,两相邻 锤击下桩的下沉实拍图,钢桩发生了明显的溜桩现 象,区间约为 14 ~ 36 m 等 [7] 通过试验发现动力沉桩过程中桩周砂土中的 超孔压最大可以达到上覆有效应力的 1郾 5 倍 王戍 平 [8] 对 PHC 沉入深厚软基进行试验 杨国权等 [9] 对比了静压与锤击两种沉桩方法,发现锤击作用下 图 2摇 钢桩溜桩过程现场实拍图片 土体的扰动更大且产生的超孔压也较大 以上研究 Fig. 2摇 Steel pile謖s scene photographs of 对沉桩以及溜桩过程中土体中产生的超孔压和强度 pile running process 折减等问题进行了一定量的工作,但缺少对溜桩机 制的详细分析,也并未实现对溜桩的准确预测 笔 溜桩现象大多起始于承载力较小的黏土层,当 者对溜桩的机制进行分析,提出能够考虑桩周土体 桩端进入黏土层后端阻力将远小于硬土层中的端阻 强度折减及超孔压的动贯入阻力计算方法,结合功 力,使得动贯入阻力大大减小,此时是否会发生溜桩 能原理提出溜桩过程的计算和判断方法,并对中国 主要取决于侧摩阻是否足够大 因此对溜桩段的判 南海以及旧金山湾桩基工程进行分析 断是否准确主要取决于沉桩过程中侧摩阻的计算是 1摇 溜桩产生的过程及原因分析 否准确 沉桩过程中动贯入阻力会远低于静承载力 经 溜桩现象的产生主要是由于桩贯入过程中所受 分析主要有两个原因:淤在桩贯入过程中桩周土体 到的侧摩阻力 端阻力以及浮力之和小于桩 锤的重 会发生扰动并重塑,土体的强度减小,导致侧摩阻力 量之和导致了桩加速下沉 较按原状土体强度计算值减小;于由于打桩动力作 图 1 说明了溜桩发生的过程 桩从进入泥面开 始( 如淤),在自重作用下开始自由贯入,当阻力与 桩的自重相等时桩停止贯入( 如于) ;随后桩在锤击 用和挤土效应使桩周土体中的超孔压上升,使得桩 土之间的有效接触应力减小,因而侧摩阻力大幅度 降低 2摇 沉桩过程中动贯入阻力的计算方法 2郾 1摇 贯入过程中桩侧摩阻力的计算 对于静侧摩阻力的计算,钱家欢等 [10] 提出,对 于打入桩侧摩阻力受有效应力强度参数控制,具体 公式可简化为 f s = k滓忆v tan 啄. (1) 式中,k 为侧压力系数;滓忆v 为桩埋深范围内竖向有 效应力;啄 为土与桩的外摩擦角 沉桩过程中动侧摩阻力值的计算,须在静侧摩 阻力公式基础上综合考虑桩周土的强度折减及在桩 图 1摇 溜桩现象产生区域示意图 Fig. 1摇 Schematic diagram of pile running phenomenon area 作用下继续贯入( 如盂) ;当桩端进入第一层软土层 时,端阻力迅速减小,此时贯入阻力远小于桩和锤的 自重,桩开始加速下沉,溜桩现象发生( 如榆) ;当桩 周产生的超孔压 (1) 在桩不断贯入的过程中,桩底土体不断的 发生冲剪破坏,并在桩周形成了一定范围的重塑区 ( 图 3),重塑后土体外摩擦角 啄 减小,即侧摩擦系数 减小,最终导致动侧摩阻力小于静侧摩阻力 灵敏 度反映了土体结构性对强度的影响 将土体的强度
第 40 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 孙立强,等:大直径管桩沉桩过程中溜桩判断方法研究 117 据小孔扩张理论计算,基于 Tresca 准则可得到桩在 按照灵敏度进行折减后确定外摩擦角 下沉过程中桩周位置的超孔压为 2 2 é G æ æa ö ö æa ö ù u = c u ln êê ç1- ç 0 + ç 0 úú. (6) ë cu è è a ø ø è a ø û 式中,G 为剪切模量;c u 为不排水强度;a0 为起始半 径; a 为末半径 另一方面是由沉桩过程中循环荷载作用产生的 图 3摇 重塑示意图 动孔压,动孔压的大小是很多因素共同影响的结果, Fig. 3摇 Remodeling schematic (2) 沉桩过程中因为连续的锤击动力作用和挤 目前很难用一个统一的公式来准确描述,本文采用 数值方法来模拟 选用 FLAC3D 来模拟打桩过程中孔压的发展,并 土效应导致在桩周产生超孔压,使得土体有效应力 降低,导致侧摩阻力减小 求得最后的稳定值 记录在打桩力作用下孔压延深 基于以上分析,对式(1) 进行修正,提出动侧摩 阻力的计算公式为 f s = k( 滓 v -u) tan 啄 / S t. 度的变化 建立模型示意图见图 4 (2) 式中,滓 v 为上覆土竖向自重应力;u 为孔隙水压力;啄 为土与桩的外摩擦角;S t 为灵敏度 根据式(2),若要对动侧摩阻力进行计算则须 确定沉桩过程中桩周土内的超孔压以及土体的灵敏 度 2. 1. 1摇 土体灵敏度确定方法 在海洋工程特别是深海工程勘察中 CPT( 静力 触探试验) 是反应土 的 工 程 性 质 最 可 靠 的 手 段 之 一,很多学者根据现场 CPT 试验提出了一些灵敏度 的计算方法 其中林宗元 [11] 提到了斯米特曼通过 双桥经历触探( CPT) 试验计算土体灵敏度: St = Ns / Rf. 图 4摇 FLAC3D 桩周孔压模拟模型 (3) Fig. 4摇 FLAC3D model of simulation on pore 式中,N s 为试验常数,一般取 5 ~ 10;R f 为摩阻比 pressure around pile 中国地质大学基于双桥静力触探试验数据提出 的灵敏度 [11] 计算公式为 S t = 100R f. (4) 樊向阳等 [12] 认为用单桥静力触探 P s 值计算的 各层土的极限侧摩阻力能够代表原状土的抗剪强 度,而双桥经历触探测得的侧摩阻力可以代表重塑 土的抗剪强度,则土体灵敏度可表示为 S t = f s / f忆s. (5) 式中,f s 为由单桥静力触探 P s 值计算各层土的极限 侧摩阻力,kPa;f忆s 为双桥静力触探测得的侧摩阻力 kpa 基于式(4),可以根据现场静力触探数据计算 灵敏度 2. 1. 2摇 沉桩过程中桩周超孔压确定 沉桩过程中超孔压有两方面原因,一方面沉桩 贯入过程是在土中进行小孔扩张的过程,因此可根 根据 最 大 打 桩 应 力 资 料, 将 打 桩 力 简 化 为 sin( stress) 的形式 根 据 桩 参 数 建 立 空 心 管 桩, 将桩插入最终打桩深度处,在桩顶施加应力波,沿深 度记录孔压值 对于砂土而言,渗透性较大,挤土效应引起的超 孔压不具备积累效应,因此不予考虑,只考虑循环荷 载引起的超孔压增长;对于黏土,因渗透性较差,须 考虑挤土效应和循环荷载共同作用下产生的超孔 压 2郾 2摇 贯入过程中桩端阻力计算方法 对于砂土层采用 Berezantzev 方法计算桩端阻 力,其公式应用于管桩比较适合,钱家欢等 [10] 针对 类似太沙基的破坏形式提出基底极限承载力的计算 公式为 q u = q D N q +酌忆BN r. (7) 式中,q u 为基底极限承载力,kPa;q D 为基底平面处
118 中国石油大学学报( 自然科学版) 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 16 年 4 月 土的超载, kpa; 酌忆 为基底下土体浮容 重, kn / m3 ; B 为基础宽度,m;N q N r 为承载力系数,可根据基底下 土的 渍 角从图 5 查得 式中,浊 为由锤击及桩变形导致的能量总损耗率;E 为桩和锤任意时刻的总动能,kN 图 5摇 N q,n r 曲线 图 6摇 沉桩过程管桩受力分析 Fig. 5摇 N q, N r curve 对于深基础在黏性土中的单位桩端承载力,可 通过 N c c u 计算,Som 等 [13] 通过分析和实验研究表 明取 N c 为 9 比较合适,因此在黏土中桩端承载力公 式为 q u = 9c u. 3摇 溜桩过程计算方法 Fig. 6摇 Stress analysis during driving process 摇 摇 在每一锤击下,桩每下沉 驻z 时,桩锤系统动能 变化可写为 (12) Qf = 为桩 锤系统的动能,桩开始贯入;于下沉过程中, 桩在土中的受力分析见图 6 ( 图中,Q f 为桩侧摩阻 M 2 ( v -v2 )= [ Mg-Q f -Q p -F f ] 驻z. 2 j+1 j 将单位侧摩阻延深度进行积分可得到 Q f 为 溜桩可分 为 两 个 过 程 考 虑: 淤 锤 击 能 量 转 换 浮力做 负 功, 直 到 系 统 的 动 能 为 0 时 停 止 溜 桩 (11) 进一步推导可得: (8) 桩 锤的重力做正功,土体对桩的贯入阻力及水的 驻E = ( Mg-Q f -Q p -F f ) 驻z. 乙 f ( z) (1 + 茁) 仔ddz. D 0 s 式中,茁 为某一深度内外摩阻力比值;D 为桩入土深 度;d 为管外径 端阻力 Q p 为 Q p = q u A p = q u( z) 仔dt. 力,kN;Q p 为桩端承载力,kN;F f 为浮力,kN;G 1 为 打桩锤重力,kN;G 2 为桩重 力,kN) 当 土 阻 力 小 式中,t 为管壁厚 于桩和锤的 总 重 量 时 桩 将 减 速 下 沉,直 到 速 度 减 一深度 D 时其浮力为 在过程淤中,考虑锤击能量有一定耗散,用锤的 效率来计算,因此桩锤系统获得的动能可根据功能 原理计算: 浊1 W = Mv / 2. (9) 式中, M 为 桩 和 锤 的 总 质 量; W 为 锤 的 总 能 量, kw;浊1 为打桩 锤 效 率;v0 为 桩 和 锤 下 落 的 共 同 初 速度 在过程于中,下沉过程中桩的变形耗散了一部 分能量,但溜桩过程中这部分能量损失是较小的,本 文通过修正系数对这部分能量进行修正;另外在下 沉过程中有重力 土的贯入阻力 以及浮力对系统做 功,于是推出溜桩过程中任意时刻的能量转化方程 为 浊W+Mgz = Q f z+q p z+f f z+e. (10) (14) 浮力 F f 将随深度的增加不断增大,对于桩在某 于桩和锤的总重量时,桩将加速下沉,当土阻力大 为 0 (13) F f = 仔dt( D+H w ) 籽 w. 式中,F f 为浮力; 籽 w 为水的密度;H w 为水深 () 综合以上两方面可以求得某一溜桩段桩在土中 每贯入 驻z 即从 j 位置下沉到 j +1 位置时的能量方 程 将式 (13) ~ () 带入式(12) 并进行整理得到 速度的递推公式,可根据 v j 递推得 v j+1 为 v2j +1 = 2 Mg - [ 乙 Dj 0 k i( 滓忆v - u) tan 啄 (1 + 茁) 仔ddz St ( q u ) j 仔Bt - 仔dtD j 酌 w 驻z / M + v2j. ] (16) 将以上方法编制程序进行求解,以第 k 锤击为 例说明计算过程如下: v0 (1) 利用式(9) 计算桩和锤共同下沉的初速度
119 第 40 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 孙立强,等:大直径管桩沉桩过程中溜桩判断方法研究 (2) 假定一个微小的沉降量 驻z,利用式(13) 求 出在深度 z+驻z / 2 处的侧摩阻力 Q f (3) 根据式(14) () 计算深度 z +驻z 处的端 阻力 Q p 和浮力 F f (4) 利用式(16) 计算 v j 2 (5) 如果 v j >0,重复第(2) 步至第(5) 步直至 2 v j 臆0;如果 v j 2 = 0 则第 k 锤击下的沉降量 z k = j驻z; 2 如果 v j 2 <0 则须对最后一次的下沉量进行修正,令 v j = 0,将 v j 和 v j-1 带入式(12) 中求得最后的允许下沉 量 驻z t,于是可求出第 k 锤击下的下沉深度为 z k = ( j -1) 驻z+驻z t 4摇 工程实例分析 4郾 1摇 工程 1:中国南海 如图 7 为南海某钻井平台桩位图,其中 A1 到 A4 的距离为 100 m,a1 到 B1 的距离为 87 m,平台每个角 各有四根桩 选取 BH3 位置进行详细分析,具体土参 数见表 1 所用锤质量为 163郾 6 t,最大锤击能量为 1 0 kw,能量传递效率为 0郾 95,最大锤击力为 261郾 9 表 1摇 钻孔 BH3 中各土层的设计参数 Table 1摇 Geological profiles of BH3 borehole 深度 / m 土质 中密细到粗砂 软到硬黏土 中密到密粉砂 粉土与黏土互层 中密到密粉细砂 硬粉质黏土 密实粉砂及粉细砂 粉质黏土与 粉砂互层 同上 硬粉质黏土 硬黏土 非常硬的黏土 硬黏土 硬黏土 密实粉到中砂 酌/ (kn m -3 ) E/ MPa 60 18郾 3 30 22郾 5 60 50-56郾 8 140 95-36 61郾 9 64郾 7 75郾 5 中密粉土 准/ (毅) 9郾 8伊10-2 9郾 8伊10-4 9郾 8伊10-3 9郾 8伊10-3 70郾 9 硬粉质黏土 cu / kpa 0 2郾 4 10郾 9 13郾 9 16郾 7 19郾 8 25郾 2 40 中密砂质粉土 k/ (cm s -1 ) 79郾 8 90郾 7 9郾 8伊10-3 - 39 12 37 12 36 12 39 36 145 85 24 140 24 9郾 8伊10-5 112郾 8 119 131郾 6 9郾 8伊10-2 130 190-24 24 40 18郾 2 18郾 1 18郾 5 18郾 6 18郾 6 18郾 6 18郾 6 19郾 3 18郾 3 18郾 8 18郾 8 18郾 7 19郾 4 18郾 9 19郾 3 19郾 7 入泥深度 1 m,桩外径 2郾 743 m,管壁厚 0郾 1 m,桩重 643郾 9 t 沉桩时的锤击能量曲线如图 8 所示 图 8摇 沉桩能量曲线 Fig. 8摇 Energy curve of piling 图 7摇 桩位和钻孔位置 Fig. 7摇 Sketch of pile and borehole location (1) 灵敏度确定 根据现场 静 力 触 探 实 验 所 得 摩 阻 比 R f ( 图 9 (a) ),由式(4) 可以求得不同深度土层的灵敏度见 图 9( b) (2) 超孔压计算 利用有限差分软件 FLAC3D 求的沉桩过程中不同 深度的超孔压,由式(6) 计算得到由于桩的挤土效应 生的总超孔压,计算结果如图 10(a)所示 30 18郾 8 MPa,锤击频率为 2 Hz 工程用桩为钢管桩长 8 m, 产生的超孔压,叠加两部分超孔压形成打桩过程中产 6 40 图 9摇 摩阻比及灵敏度曲线 Fig. 9摇 Friction鄄resistance ratio and sensitivity 25 60
1 中国石油大学学报( 自然科学版) 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 16 年 4 月 沉桩曲线与实测曲线的对比见图 11 根据计算结果,茁 = 0郾 时溜桩深度模拟值与 实测值较为接近,因此选取 茁 = 0郾 作为计算参数 用同样 的 方 法 对 该 平 台 另 外 3 个 角 点 的 桩 A4-1 B1-1 和 B4-3 进行沉桩分析,汇总 4 根桩沉桩曲 线的计算值与实测值对比见图 12 图 10摇 超孔压 单位端阻及单位侧摩阻力 Fig. 10摇 Eexcess pore water pressure, unit bearing capacity and unit skin friction (3) 单位端阻力及侧摩阻力确定 根据式(7) 及 (8) 可以求得单位端阻力, 如图 10( b) 由式(2) 求得单位外侧摩阻力见图 10( c), 内壁侧摩阻力与外壁侧摩阻力之比 茁 约在 0 ~ 0郾 5, 分别选用 0 0郾 0郾 3 计算,并与实测曲线对比 将沉桩时的锤击能量曲线 孔压 灵敏度以及 图 11摇 计算曲线与实测曲线对比图 Fig. 11摇 Comparison of calculated value and measured value 桩 土 锤的参数输入所编制程序中,即可得到三组 图 12摇 4 根桩沉桩曲线的计算值与实测值对比 Fig. 12摇 Comparison of calculated and measured value of driving curves of 4 piles 摇 摇 由计算值与实测值对比可知,用本文方法计算 度和强度参数如表 2 所示 由于某些参数的缺失, 4郾 2摇 工程 2:美国旧金山湾 出了一定取值范围,本文取表中上 下限值进行计 得到的溜桩段与实测值吻合较好 Dover 等 Dover 和 Davidson 在论文中依据当地土质参数,给 例举了旧金山 Richmond San Rafael 算 桩在土中由于自重下沉,桩周超孔压由于桩在 为 26 根入土深度在 42郾 7 ~ 67郾 1 m 的大直径钢管 程中土体内产生的超孔压( 如图 13( a) ),其中剪切 选用该工程中 47 48 桥墩作为研究对象,每个 利用式(2) 和式(7) (8) 可以求得桩的单位侧摩阻 [2] 大桥,该桥 7 km 长,横跨旧金山湾北部,其基础设计 土中的挤土效应产生,因此利用式(6) 计算沉桩过 桩,水域水深为 21 m 模量 G = E / 2 (1 + 滋) 计算中泊松比假定为 0郾 # # 桥墩下 4 根 大 直 径 管 桩, 分 别 在 东 南 ( SE) 东 北 ( NE) 西南( SW) 西北( NW) 方向,利用本文计算 方法对其自由下沉深度进行计算 47 # 桥墩所用管 桩:外径 4郾 11 m,壁厚 57 mm,自重 278 t 土体灵敏 力和单位桩端阻力,见图 13( b) ( c) 48 # 桥墩所用桩外径为 3郾 81 m,壁厚为 44 mm,重 量为 180 t,得到侧摩阻 超孔压以及端阻力见图 14 利用本文的计算方法得到 47 # 和 48 # 桩自由下
第 40 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 孙立强,等:大直径管桩沉桩过程中溜桩判断方法研究 沉深度见图 落入计算值之间,48 # 桥墩西南和西北两根桩的自由 表 2摇 土层参数 Table 2摇 Basic soil properties of seabed soils 深度 / m 0 ~6 6 ~ 42 42 ~ 52 52 ~ 70 不排水强 度 / kpa 0 4 ~ 60 45 ~ 90 1 121 内摩擦 角 / ( 毅) 25 ~ ~ 18 ~ 40 ~ 18 St 1郾 5 3 ~ 3郾 5 3 ~ 3郾 5 2 ~ 2郾 5 弹性模 量 / MPa 5 25 下沉深度略小于最小预测值,Dover 和 Davidson 的 计算中亦是如此,其文中分析可能存在未探明的砂 土层,使得在西侧砂土层厚度大于东侧 5摇 结摇 论 (1) 溜桩及沉桩过程中须采用土体重塑强度指 标计算动侧摩阻力,此时可采用土的灵敏度对强度 进行折减 (2) 在计算动侧摩阻力时,还应考虑因为挤土 效应和循环荷载作用在桩周引起的超孔压 (3) 根据功 能原理提出的溜桩深度的计算方 法可实现对溜桩段及溜桩深度的预测 参考文献: [1] 摇 郭生昌,吴少霖. 沉桩施工溜桩问题分析及解决措施 [ J]. 水运工程,11(12) :163鄄166. GUO Shengchang, WU Shaolin. Problems of rapid sink鄄 图 13摇 47 # 桥墩位置超孔压 单位侧摩阻和单位端阻力计算值 Fig. 13摇 Calculated values of excess pore pressure, unit skin friction and ultimate unit bearing capacity in pier鄄47 ing during pile driving and solutions[ J]. Port & Water鄄 way Engineering, 11(12) :163鄄166. [2] 摇 DOVER A, DAVIDSON J. Large diameter steel pipe piles running under self weight in soft clay: predicted vs. ob鄄 served behavior Richmond San鄄rafael bridge seismic retro鄄 fit:proceedings of Ports 07: 30 Years of Sharing Ideas [C]. San Diego:ASCE,c07. [3] 摇 SEED H B, REESE L C. The action of soft clay along friction piles [ J]. American Society of Civil Engineers Transactions, 1955,122:731鄄754. [4] 摇 LADANYI B. Expansion of a cavity in a saturated clay medium[ J]. ASCE, 1963,89( SM4) :127鄄161. [5] 摇 VESIC A S. Expansion of cavities in infinite soil mass [ J]. ASCE, 1972,98( SM3) :265鄄290. 图 14摇 48 # 桥墩位置超孔压 单位侧摩阻和单位端阻力计算值 Fig. 14摇 Calculated values of excess pore pressure, unit skin friction and ultimate unit bearing capacity in pier鄄48 [6] 摇 张咏梅,张善明. 打桩施工引起的孔隙水压力[ J]. 土 工基础,1982(1) :58鄄64. ZHANG Yongmei, ZHANG Shanming. Pore pressure caused by pile driving[ J]. Soil Engineering and Founda鄄 tion, 1982(1) :58鄄64. [7] 摇 HWANG J H, LIANG N, CHEN C H. Ground response during pile driving[ J]. Journal of Geotechnical and Geo鄄 environmental Engineering, 01,127(11) :939鄄949. [8] 摇 王 戍 平. 深 厚 软 土 中 PHC 长 桩 的 时 效 性 试 验 研 究 [ J]. 岩土工程学报,03,25(2) :239鄄241. 图 摇 47 # 48 # 桥墩管桩自由下沉深度对比 Fig. 摇 Comparison between computed and measured elevation of pile tip after free falling of pier鄄47 and pier鄄48 摇 摇 从图 中可以发现,实测的自由入泥深度基本 WANG Shuping. Study on time effect of PHC open鄄ended pile in deep soft soil[ J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 03,25(2) :239鄄241. [9] 摇 杨国权,刘海波. 锤击法与静压法施工预制桩单桩承 载力差异分析[ J]. 探矿工程:岩土钻掘工程,09,36
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