道路約束條件下靜壓群樁擠土效應(yīng)

李富榮，　孫厚超

(鹽城工學(xué)院　土木工程學(xué)院， 江蘇　鹽城　224051)

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道路約束條件下靜壓群樁擠土效應(yīng)

李富榮，孫厚超

(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院， 江蘇鹽城224051)

摘要：在分析靜壓沉樁擠土機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)模型試驗(yàn)，研究了道路約束條件下靜壓群樁擠土效應(yīng)引起的地表土體變形，包括水平位移和隆起變形，并與工程實(shí)測(cè)進(jìn)行了比較分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，沉樁過程中，僅樁區(qū)內(nèi)地表土體水平位移是先增大后減小，其余各處土體變形均是不斷增大的，只是道路外側(cè)土體變形較小，可忽略不計(jì)；受道路約束影響，距樁區(qū)較近處地表土體水平位移減小，隆起變形增大，且樁區(qū)-道路間距離越小，該處土體變形越小，而距道路較近處地表土體變形越大；距道路越近，樁區(qū)-道路間地表土體變形越?。辉诘缆妨硪粋?cè)，地表土體最大變形明顯減小。工程實(shí)測(cè)表明，與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相比，樁區(qū)-道路間土體變形呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律，但受實(shí)際道路約束的影響，實(shí)測(cè)時(shí)道路另一側(cè)土體基本未有變形。因此，靜壓樁施工必須考慮周邊道路、建筑物等約束的影響。

關(guān)鍵詞：道路約束；靜壓群樁；擠土效應(yīng)；模型試驗(yàn)；工程實(shí)測(cè)

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)靜壓樁擠土效應(yīng)課題進(jìn)行了大量的研究，取得了顯著的研究成果[1～8]，并形成了一個(gè)共識(shí)，即建立既符合實(shí)際又便于分析研究的靜壓樁施工模型是研究靜壓樁擠土效應(yīng)的關(guān)鍵。目前，靜壓樁擠土效應(yīng)的研究基本基于平面應(yīng)變軸對(duì)稱假定，不考慮周圍環(huán)境的約束，僅限于研究擠土效應(yīng)本身。然而，在實(shí)際工程中，很多靜壓樁施工不可避免地受到施工場(chǎng)地周邊道路、建筑物等表面約束的影響。

對(duì)周圍環(huán)境約束條件下沉樁擠土效應(yīng)尚缺乏充分的研究，文獻(xiàn)[9,10]采用數(shù)值模擬方法研究了道路約束、靜壓樁機(jī)表面約束下沉樁擠土效應(yīng)引起土體變形的變化規(guī)律，并與工程實(shí)測(cè)進(jìn)行了比較分析；文獻(xiàn)[11]建立了靜壓沉樁全過程的三維差分?jǐn)?shù)值分析模型，研究了沉樁擠土對(duì)既有隧道位移和附加內(nèi)力的影響規(guī)律；文獻(xiàn)[12]采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法分析了人工挖孔樁施工對(duì)緊鄰基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響；文獻(xiàn)[13]采用靜壓沉樁三維實(shí)體模型，不僅分析了有無道路情況下土體位移的變化，還探討了存在道路時(shí)路面板的位移及應(yīng)力變化情況。然而，上述研究主要是基于實(shí)際工程采用數(shù)值模擬方法開展研究，個(gè)別結(jié)合或采用工程實(shí)測(cè)，且采用樁型及沉樁施工的影響對(duì)象均不盡相同，研究?jī)?nèi)容也缺乏系統(tǒng)性。為此，本文以道路約束為條件，采用室內(nèi)模型試驗(yàn)，研究靜壓沉樁擠土過程中地表土體水平位移和隆起變形的變化規(guī)律，并與工程實(shí)例測(cè)試進(jìn)行比較，以期為實(shí)際工程的設(shè)計(jì)與施工提供有益的參考，也為環(huán)境保護(hù)提供必要的技術(shù)支持。

1擠土效應(yīng)機(jī)理

在飽和軟土中靜壓沉樁時(shí)樁側(cè)土易受到擠壓、擾動(dòng)、重塑，產(chǎn)生超孔隙水壓力。對(duì)于群樁而言，其擠土效應(yīng)是各單樁擠土效應(yīng)的累積，當(dāng)中小樁距的群樁沉樁達(dá)到一定數(shù)量后，常出現(xiàn)土體隆起和側(cè)移，基樁連同上涌，對(duì)于預(yù)制樁可能導(dǎo)致接頭被拉斷，甚至造成二節(jié)樁之間出現(xiàn)數(shù)十厘米的間隙；對(duì)于灌注樁則可能導(dǎo)致縮徑、斷樁等質(zhì)量事故。

為了分析道路約束下沉樁擠土效應(yīng)，有必要對(duì)擠土效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行分析。這里，將飽和軟土中的擠土沉樁視為半無限土體中柱形小孔擴(kuò)張問題[14]，應(yīng)用彈塑性理論求解其沉樁瞬時(shí)的應(yīng)力和變形。假定：(1) 土是均勻各向同性的理想彈塑性材料；(2) 飽和軟土是不可壓縮的(無排水固結(jié)的瞬間擠土)；(3) 土體符合庫侖-莫爾強(qiáng)度理論；(4) 小孔擴(kuò)張前，土體的各向有效應(yīng)力均等。則小孔擴(kuò)張的塑性區(qū)半徑為：

徑向擠土應(yīng)力為：

豎向擠土應(yīng)力為：

樁土界面的最大擠壓應(yīng)力為：

式中：cu為樁周飽和土的不排水抗剪強(qiáng)度；r為離樁中心徑向距離；r0為擴(kuò)張孔(樁)的半徑；E為樁周飽和土的彈性模量；μ為樁周飽和土的泊松比。

可見，沉樁擠土效應(yīng)有如下特性：

(1)擠土塑性區(qū)半徑R隨土的彈模增大和不排水抗剪強(qiáng)度減小而增大。對(duì)于具體工程，塑性區(qū)半徑Rp與擴(kuò)張孔即樁徑成正比，樁徑越大，塑性區(qū)半徑越大，擠土范圍越大。對(duì)于群樁擠土，其塑性區(qū)則是相互疊加的，其擠土效應(yīng)更加明顯。

(2)徑向擠土應(yīng)力和豎向擠土應(yīng)力隨著徑向距離的增大而遞減，豎向應(yīng)力在塑性區(qū)外邊界上遞減為零?？梢哉J(rèn)為，理論上，若樁距大于塑性區(qū)半徑時(shí)，后沉樁對(duì)先沉樁不產(chǎn)生豎向擠土應(yīng)力，樁不易產(chǎn)生“浮樁”現(xiàn)象。

(3)在沉樁過程中樁表面出現(xiàn)最大擠土壓應(yīng)力pr，伴隨著最大超孔壓Δu出現(xiàn)，兩者近似相等。當(dāng)超孔壓值超過土的有效壓應(yīng)力和土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)發(fā)生裂縫而消散。沉樁過程中超孔壓一般穩(wěn)定在土的有效自重范圍內(nèi)，瞬時(shí)偶爾可超過土有效自重的20%～30%。沉樁停止后，孔壓消散初期較快，以后變緩，近表層土和近砂、礫土孔壓消散較快。同時(shí)，沉樁速率愈快，土體因超孔壓產(chǎn)生的隆起量和側(cè)移量愈大。

存在道路約束時(shí)，樁在逐漸被壓入土體過程中，道路約束限制了周邊土體變形和孔隙水壓力的發(fā)展，樁周土體受到的擠壓應(yīng)力變大，土中孔隙水壓力上升較快，土體抗剪強(qiáng)度降低?？梢姡缆芳s束與通常情況下靜壓樁擠土的小孔擴(kuò)張理論大不相同。對(duì)此，尚未有成熟的計(jì)算方法，其擠土效應(yīng)機(jī)理也有待于進(jìn)一步研究。

2室內(nèi)模型試驗(yàn)

2.1模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料特性

模型試驗(yàn)在自行設(shè)計(jì)加工的模型箱內(nèi)完成，其尺寸為1.86 m×1.06 m×1.5 m(長(zhǎng)×寬×高)，采用1.2 cm厚鋼板焊接而成，采用20a槽鋼焊接加固，以滿足模型箱剛度要求。

(1)模型比

參考已有研究，根據(jù)模型相似理論，在模型箱尺寸基礎(chǔ)上，確定模型樁幾何相似比CL=1∶10，試驗(yàn)土體容重相似比Cy=1。

(2)模型樁

試驗(yàn)僅考慮靜壓沉樁引起的擠土效應(yīng)，不考慮長(zhǎng)細(xì)比等因素影響，故試驗(yàn)采用模型樁為平底樁，其樁長(zhǎng)l為1 m、樁徑d為4 cm，由有機(jī)玻璃棒模擬制作。試驗(yàn)前，將模型樁側(cè)面打磨粗糙，增加樁與土之間的摩擦，以模擬樁身混凝土表面與樁側(cè)土的實(shí)際接觸。

(3)模型試驗(yàn)土體

試驗(yàn)土體取自鹽城市建軍路主干道附近軟土場(chǎng)地，取回后依次經(jīng)平鋪晾曬、碾壓粉碎、加水?dāng)嚢琛⒎謱犹钪?、加壓固結(jié)等過程制成模型土地基。所用土體物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

表1　土的物理力學(xué)參數(shù)

(4)道路約束模型

沉樁區(qū)域附近存在道路時(shí)，相當(dāng)于道路對(duì)周圍土體有一約束作用。試驗(yàn)道路模型采用經(jīng)過室內(nèi)正常養(yǎng)護(hù)的預(yù)制水泥板，試驗(yàn)前，將其置于土體內(nèi)部一定深度(約4 cm)，并在試驗(yàn)過程中道路模型兩端施加位移約束，確保其不發(fā)生任何位移。受模型箱尺寸限制，試驗(yàn)僅考慮沉樁時(shí)存在道路約束即可，故選用道路模型長(zhǎng)為100 cm，厚度為12 cm，寬度B為40 cm，如圖1所示。

圖1　試驗(yàn)用道路模型

2.2試驗(yàn)步驟

在模型箱底部及四周涂抹潤(rùn)滑油，以消除土與模型箱內(nèi)壁的摩擦，使其盡量與實(shí)際情況相似。

每次試驗(yàn)時(shí)，沉樁速率約為2.5 mm/s，樁間距為4d，依次沉入9根樁，形成3×3群樁，測(cè)出沉樁過程中地表土體的水平位移和隆起變形。

試驗(yàn)中，采用標(biāo)識(shí)點(diǎn)法測(cè)量土體水平位移，即在擬定觀測(cè)點(diǎn)處埋設(shè)一泡沫塊，泡沫受擠壓變形的影響忽略不計(jì)，并插入大頭針，采用兩臺(tái)高精度全站儀觀測(cè)大頭針頭部的移動(dòng)情況；采用百分表測(cè)量土體隆起變形，在觀測(cè)點(diǎn)處布置一個(gè)硬木片，并使百分表與之充分接觸，百分表讀數(shù)轉(zhuǎn)換后即得到土體隆起變形。土體變形測(cè)定如圖2所示。

圖2　土體變形測(cè)定

圖3給出了樁區(qū)-道路間距離L=32 cm時(shí)試驗(yàn)方案布置，其具體工況設(shè)計(jì)見表2，該表僅給出樁區(qū)與道路之間區(qū)域土體變形觀測(cè)點(diǎn)布置情況。同時(shí)，道路另一側(cè)土體變形觀測(cè)點(diǎn)LW1、LW2距道路距離分別為8 cm、24 cm，樁區(qū)內(nèi)②～⑤和⑤～⑧之間觀測(cè)點(diǎn)分別記為ZQ1和ZQ2。沉樁前土體變形觀測(cè)點(diǎn)布置如圖4所示。

圖3　試驗(yàn)方案布置/cm

道路寬度B/cm樁區(qū)-道路距離L/cm位移觀測(cè)點(diǎn)距樁區(qū)距離/cm0(無道路)/8、24、4040168(ZL1)328(ZL1)、24(ZL2)488(ZL1)、24(ZL2)、40(ZL3)

圖4　沉樁前土體變形觀測(cè)點(diǎn)布置

每次試驗(yàn)結(jié)束后，清除土體表面泡沫、木片等試驗(yàn)用物體，并將模型箱中土體全部取出，重新分層攪拌填筑，并壓實(shí)固結(jié)30天，以減少前次試驗(yàn)對(duì)后續(xù)試驗(yàn)的影響。在此期間，為防止土體水分蒸發(fā)，影響試驗(yàn)結(jié)果，用塑料薄膜覆蓋土體，并灑水養(yǎng)護(hù)3次。每次試驗(yàn)前后測(cè)定土體物理力學(xué)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)變化量很小，可忽略其影響。

2.3試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1沉樁過程

在沉樁過程中，受擠土效應(yīng)的影響，樁區(qū)內(nèi)、樁區(qū)-道路間、道路外側(cè)土體的水平位移和隆起變形表現(xiàn)出不同的變化性狀，但是樁區(qū)-道路間距離不同時(shí)其變化規(guī)律基本相似，故這里僅給出L=48 cm時(shí)地表土體水平位移和隆起變形的變化曲線，如圖5。

圖5　地表土體變形的變化曲線(L=48 cm)

在樁區(qū)內(nèi)，②～⑤樁之間ZQ1點(diǎn)和⑤～⑧樁之間ZQ2點(diǎn)土體的水平位移均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，其中，ZQ1和ZQ2點(diǎn)水平位移最大值分別出現(xiàn)在沉入第三和第六根樁后，同時(shí)，由于沉樁順序的原因，ZQ2點(diǎn)水平位移最大值大于ZQ1點(diǎn)水平位移最大值。沉樁結(jié)束后，ZQ1點(diǎn)水平位移為負(fù)值，即ZQ1點(diǎn)水平位移方向與沉樁方向相反，說明沉樁擠土過程中該點(diǎn)受后沉入樁的影響較大。在樁區(qū)與道路之間，隨著樁的沉入，土體水平位移逐漸增大，同時(shí)，受道路寬度、樁區(qū)與道路之間距離等因素的影響，其水平位移大小不一。在道路外側(cè)，由于道路約束作用，雖然土體水平位移逐漸增大，但其大小明顯減小，其大小甚至可以忽略不計(jì)。

對(duì)于地表隆起變形，總的來說，隨著樁的沉入，擠土效應(yīng)愈加明顯，各點(diǎn)隆起變形逐漸增大。其中，樁區(qū)內(nèi)土體隆起變形最大，道路外側(cè)土體隆起變形最小，樁區(qū)-道路間土體隆起變形居中。樁區(qū)內(nèi)，在沉入第七或第八根樁之前，ZQ1點(diǎn)隆起變形大于ZQ2點(diǎn)隆起變形，之后，ZQ1點(diǎn)受土體遮攔效應(yīng)的影響，其隆起變形小于ZQ2點(diǎn)隆起變形；由于道路約束的存在，樁區(qū)-道路之間土體隆起變形明顯大于道路外側(cè)土體隆起變形，但均小于樁區(qū)內(nèi)土體隆起變形。在實(shí)際工程中，要密切關(guān)注樁區(qū)內(nèi)土體隆起變形，若其變形過大，基樁連同土體上涌，并在樁區(qū)內(nèi)土體水平變形的共同作用下，可能會(huì)導(dǎo)致“浮樁”、接頭被拉斷等工程事故。

2.3.2樁區(qū)-道路之間土體變形

(1)距樁區(qū)8 cm處土體變形

樁區(qū)-道路間土體變形受沉樁擠土與道路約束的共同影響，在實(shí)際工程中最受關(guān)注。為此，這里首先分析了距樁區(qū)8 cm處地表土體變形，以反應(yīng)距樁區(qū)較近處土體變形，并與無道路約束相比較，如圖6所示。由圖可見，試驗(yàn)中由于道路本身不發(fā)生變形，擠土效應(yīng)發(fā)生后，與無道路約束相比，道路的存在極大地改變了地表水平位移和隆起變形的變化性狀，即受道路約束后，擠土效應(yīng)引起的地表土體水平位移變小，而由于擠土體積是相同的，則地表隆起變形表現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。

圖6　距樁區(qū)8 cm處地表土體變形的變化曲線

就樁區(qū)-道路間距離的影響而言，其距離越小，道路對(duì)其間土體約束越強(qiáng)，沉樁擠土效應(yīng)的影響則相對(duì)偏小，距樁區(qū)8cm處土體的水平位移和隆起變形越?。黄渚嚯x越大，道路的約束能力越弱，距樁區(qū)8cm處土體受擠土效應(yīng)的影響相對(duì)越大，其水平位移和隆起變形亦越大。

(2)距道路8 cm處土體變形

與無道路約束相比，距道路較近處地表土體水平位移和隆起變形的變化規(guī)律與其相似，即土體水平位移變小，隆起變形增大。但沉樁過程中，距道路較近處土體變形可以間接反應(yīng)沉樁施工對(duì)道路的影響程度，這里分析了距道路8 cm處地表土體水平位移和隆起變形的變化情況，以反應(yīng)距道路較近處土體變形，如圖7所示?？梢钥闯?，對(duì)于距道路8 cm處土體變形，沉樁擠土效應(yīng)發(fā)生后，土體受到擠壓，樁區(qū)-道路間距離越近，其實(shí)質(zhì)是該處距樁區(qū)越近，則該處土體受到的側(cè)向擠壓力越大，故該處地表土體水平位移和隆起變形越大。說明對(duì)于距道路較近區(qū)域，沉樁施工時(shí)道路對(duì)該區(qū)域土體的約束能力主要取決于樁區(qū)-道路間距離，樁區(qū)-道路間距離越遠(yuǎn)，距道路較近處土體變形受道路約束影響越明顯，樁區(qū)-道路間距離越近，距道路較近處土體變形更多地受到沉樁擠土效應(yīng)的影響，相比較而言受道路約束影響偏小。

圖7　距道路8 cm處地表土體變形的變化曲線

2.3.3道路兩側(cè)土體最大變形

以道路模型為縱軸，道路兩側(cè)地表土體最大水平位移和隆起變形如圖8所示。在道路模型左側(cè)，即樁區(qū)-道路間區(qū)域，距離道路越近，無論是最大水平位移還是隆起變形均呈現(xiàn)不斷減小的趨勢(shì)，樁區(qū)-道路間距離由小變大，但曲線斜率變化不甚明顯。在道路模型右側(cè)，由于道路約束的影響，與道路左側(cè)區(qū)域相比，最大水平位移和隆起變形明顯減小，且變化不大。同時(shí)，隨著樁區(qū)-道路間距離的減小，沉樁擠土效應(yīng)的影響愈加明顯，道路兩側(cè)的水平位移和隆起變形差值有變大的趨勢(shì)。這可能會(huì)引起道路開裂變形，必須加強(qiáng)道路兩側(cè)的變形監(jiān)測(cè)，特別是樁區(qū)-道路間區(qū)域，防止對(duì)道路及其兩側(cè)的市政設(shè)施(如地下管線)造成不利的影響，甚至破壞。

圖8　道路兩側(cè)土體最大變形曲線

3工程實(shí)例

3.1工程概況

某小區(qū)住宅樓采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁長(zhǎng)21.3 m，樁直徑500 mm，共495根，采取靜壓沉樁施工。施工場(chǎng)地西側(cè)12 m處為東關(guān)路，北側(cè)15 m左右處為某公司大樓。施工時(shí)從靠近住宅樓處開始?jí)簶?，同時(shí)在東關(guān)路兩側(cè)地表面和公司大樓前停車地坪上布設(shè)變形觀測(cè)點(diǎn)。沉樁施工前，該區(qū)域地表平整，無明顯隆起現(xiàn)象。

3.2測(cè)試結(jié)果

沉樁過程中，測(cè)試了東關(guān)路與沉樁區(qū)域之間距樁區(qū)4 m和8 m處測(cè)點(diǎn)的土體變形，兩測(cè)點(diǎn)大致位于樁區(qū)東西向中軸線上，測(cè)試結(jié)果如圖9所示。同時(shí)，觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，沉入350余根樁時(shí)，北側(cè)公司大樓前停車地坪開始出現(xiàn)拱起開裂的現(xiàn)象，這在一定程度上體現(xiàn)了公司大樓約束對(duì)沉樁擠土效應(yīng)的影響。

圖9　沉樁過程中土體變形曲線

沉樁結(jié)束時(shí)，測(cè)量了西側(cè)東關(guān)路兩側(cè)土體水平位移和隆起變形，其中，東關(guān)路西側(cè)土體基本沒有水平位移和隆起變形，這與模型試驗(yàn)結(jié)果不完全一致，這主要是因?yàn)槟Ｐ驮囼?yàn)中道路模型底部亦為軟土，而實(shí)際上道路是由面層、基層、底基層等組成的，其約束深度較深，基本限制了土體變形向道路另一側(cè)發(fā)展，故在工程實(shí)測(cè)中東關(guān)路西側(cè)土體未有變形。沉樁結(jié)束時(shí)沉樁區(qū)域與西關(guān)路之間土體變形如表3所示。將表3與圖8比較可見，該工程沉樁施工順序雖與模型試驗(yàn)不同，實(shí)測(cè)值與模型試驗(yàn)值也相差較大，但都是由于擠土效應(yīng)使得樁區(qū)-道路間土體變形呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)，即距離樁區(qū)越遠(yuǎn)，水平位移和隆起變形越小。

表3　沉樁結(jié)束時(shí)樁區(qū)-道路間土體變形　mm

4結(jié)語

本文分析了靜壓沉樁的擠土機(jī)理，采用室內(nèi)模型試驗(yàn)，研究了道路約束條件下靜壓群樁沉樁擠土效應(yīng)引起的地表土體變形，包括水平位移和隆起變形，詳細(xì)分析了樁區(qū)-道路間土體變形的變化規(guī)律以及道路兩側(cè)土體最大變形，并與工程實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，研究結(jié)果表明：

(1)靜壓沉樁過程中，樁區(qū)內(nèi)地表土體水平位移先增大后減小，而隆起變形則是不斷增大的；樁區(qū)外各點(diǎn)水平位移和隆起變形則是逐漸增大的，而道路外側(cè)土體水平位移和隆起變形總體均較小，可忽略不計(jì)。

(2)受道路約束影響，距樁區(qū)較近處地表土體水平位移變小，隆起變形增大，且樁區(qū)-道路間距離越小，該處土體水平位移和隆起變形越小，反之亦然；對(duì)于距道路較近處，樁區(qū)-道路間距離越近，該處地表土體水平位移和隆起變形越大。

(3)距道路越近，即距樁區(qū)越遠(yuǎn)，樁區(qū)-道路間地表土體最大水平位移和隆起變形均不斷減小，且樁區(qū)-道路間距離變化時(shí)，其曲線斜率變化不甚明顯。在道路另一側(cè)，地表土體最大水平位移和隆起變形明顯減小，且變化不大。樁區(qū)-道路間距離減小，道路兩側(cè)土體最大水平位移和隆起變形差值可能會(huì)變大。

(4)工程實(shí)測(cè)驗(yàn)證了道路約束對(duì)沉樁擠土效應(yīng)的影響是存在的。與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相比，樁區(qū)-道路間土體變形的變化趨勢(shì)是相同的，而道路另一側(cè)土體基本未有變形，這與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果略不顯吻合，主要是實(shí)際道路約束深度較深，基本限制了地表土體變形向道路另一側(cè)發(fā)展。

道路約束條件下靜壓沉樁是靜壓樁擠壓土體和道路約束共同作用的動(dòng)態(tài)變化過程，道路約束作用于土體所形成的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)以及其對(duì)土體變形的約束作用是不可忽略的。本文主要通過室內(nèi)模型試驗(yàn)加以研究，今后應(yīng)進(jìn)一步收集現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行理論研究和數(shù)值模擬，建立更符合實(shí)際的靜壓群樁擠土效應(yīng)的力學(xué)模型。

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Squeezing Effects of Jacked Group Piles by Road Constraint

LIFu-rong,SUNHou-chao

(Civil Engineering Department, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China)

Abstract:Based on the analysis of squeezing effects mechanism of jacked piles, this paper used laboratory model test, researched the surface soil deformation caused by the squeezing effect of jacked group piles by road constraint, including horizontal displacement and upheaval deformation, and compared with the engineering test. The results show that, only the surface soil horizontal displacement of pile area increases at first then decreases, the other soil deformation are increasing on the process of pile driving, but the soil outside the road has the small deformation, that it can be neglected. The surface soil horizontal displacement becomes decreases and upheaval deformation increases away from the pile area affected by the road constraint, and the smaller the distance between the pile area and road, the smaller the deformation, but the bigger the soil deformation away from the road. The closer to the road, the surface soil deformation is smaller between the pile area and road. The surface soil maximum deformation is significantly reduced on the other side of the road. The engineering test shows that, compared with the laboratory test results, the soil deformation showed the same variation between the pile area and road, but the soil has not deformed on the other side of road because of the actual road constraint. Therefore, the surrounding road, building and other constraints must be considered at the time of jacked pile construction.

Key words：road constraint; jacked group piles; squeezing effect; model test; engineering test

中圖分類號(hào)：TU473.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-0985(2016)02-0011-07

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(51378257)；住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技項(xiàng)目(2013-K3-18)

作者簡(jiǎn)介：李富榮(1982-)，男，江蘇鹽城人，副教授，博士研究生，研究方向?yàn)闃痘こ?Email:lifurong_yc@163.com)

收稿日期：2015-09-18修回日期： 2015-12-03