静压桩挤土效应及防治方法研究

论文摘要

静压桩引起的挤土效应对工程的建设与周边的环境有重大的影响，因此，对静压桩的挤土效应和减少挤土效应的各种措施的研究具有非常重要的意义。本文首先详述静压桩挤土效应的研究现状和关键问题，然后分析了研究挤土效应的相关分析理论和分析方法，并在此基础之上，做了以下主要工作：1.利用基于圆孔扩张理论的有限差分法，并采用位移贯入方式，建立了二维轴对称模型。模型中考虑了有限变形、接触非线性、弹塑性本构关系、计算机的耗时等问题。从而，能较为真实的对单桩沉桩过程进行模拟。2.阐明了基于FLAC3D拉格朗日差分程序分析桩土相互作用的基本原理，利用模型分析了静压桩压入不同深度时土体的位移场；分析了压桩后土体的应力场；分析对比了不同土体参数（粘聚力、内摩擦角、泊松比、模量比）下土体位移场。3．分析了静压桩挤土效应给周边环境带来的影响，给出了不同阶段（设计阶段、施工阶段）减少静压桩挤土效应的各种常用措施，并指出其原理、特点和在实际工程中的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 插图清单
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 挤土桩引起的工程问题
• 1.3 挤土效应研究现状
• 1.4 研究挤土效应中的关键问题
• 1.5 本论文的工作内容
• 第二章 与桩的挤土效应研究相关的分析理论
• 2.1 圆孔扩张理论
• 2.1.1 理论的发展与应用
• 2.1.2 推导公式
• 2.2 土的强度理论
• 2.2.1 抗剪强度
• 2.2.2 莫尔-库伦（Mohr- Coulomb）强度准则
• 2.3 土的应力应变特性
• 2.3.1 非线性
• 2.3.2 剪胀性
• 2.3.3 各向异性
• 第三章 与桩的挤土效应研究相关的分析方法
• 3.1 应变路径法
• 3.2 有限单元法
• 3.3 有限差分法
• 第四章 静压桩挤土效应分析
• 4.1 FLAC3D 程序概述
• 4.2 静压桩挤土效应分析
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 计算简图
• 4.2.3 基本参数
• 4.3 静压桩压入过程中土体的位移
• 4.4 压桩后的土的应力场
• 4.5 土体参数对挤土效应的影响
• 4.5.1 不同土体粘聚力情况下的位移场对比分析
• 4.5.2 不同土体内摩擦角情况下的位移场对比分析
• 4.5.3 不同土体泊松比情况下的位移场对比分析
• 4.5.4 不同桩土模量比情况下的位移场对比分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 减少静压桩挤土效应的工程措施
• 5.1 现状
• 5.2 设计阶段的工程措施
• 5.3 施工阶段的工程措施
• 5.3.1 钻孔取土
• 5.3.2 防挤沟
• 5.3.3 砂井排水
• 5.3.4 合理安排施工方式
• 5.3.5 帷幕保护
• 5.3.6 降低水位
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 读硕士学位期间发表的论文