随着城市化进程中地下空间开发及抗浮问题的凸显,抗拔桩在东南沿海等高水位黏性土地区的应用日益广泛,然而常规钻孔施工工艺面临诸多挑战,如泥皮效应导致桩侧阻力难以达标、扩底成孔困难等。为此,提出考虑扰动效应的束浆挤扩桩抗拔承载...随着城市化进程中地下空间开发及抗浮问题的凸显,抗拔桩在东南沿海等高水位黏性土地区的应用日益广泛,然而常规钻孔施工工艺面临诸多挑战,如泥皮效应导致桩侧阻力难以达标、扩底成孔困难等。为此,提出考虑扰动效应的束浆挤扩桩抗拔承载力计算方法。以上海第(5)1层灰色黏土为对象,建立黏土和砂的弹塑性扰动状态(clay and sand elastic-plastic-disturbed state concept,简称CASM-DSC)模型,精确模拟桩周地基土力学特性。通过用户自定义材料本构(user-defined material mechanical behavior,简称UMAT)子程序,开展数值模拟,分析桩周地基土及挤扩尺寸的扰动效应。修正前期研究的束浆挤扩钢管桩抗拔简化计算方法。结果表明,钻孔开挖显著削弱黏性土的侧阻力,影响桩-土界面的力学性能,扰动系数和范围对地基土应力状态呈二次曲线和线性折减关系。在不同的挤扩长度下,模型桩的极限抗拔承载力随长度增加呈“V”字型特点,且挤扩工艺可改变桩侧受力面积与轴力分布。通过上海徐汇滨江地块的现场试验,验证了简化计算方法的有效性与适用性,其计算误差控制在15%以内,为桩基础工程设计提供了可靠的理论支持与实用计算方法。展开更多
文摘随着城市化进程中地下空间开发及抗浮问题的凸显,抗拔桩在东南沿海等高水位黏性土地区的应用日益广泛,然而常规钻孔施工工艺面临诸多挑战,如泥皮效应导致桩侧阻力难以达标、扩底成孔困难等。为此,提出考虑扰动效应的束浆挤扩桩抗拔承载力计算方法。以上海第(5)1层灰色黏土为对象,建立黏土和砂的弹塑性扰动状态(clay and sand elastic-plastic-disturbed state concept,简称CASM-DSC)模型,精确模拟桩周地基土力学特性。通过用户自定义材料本构(user-defined material mechanical behavior,简称UMAT)子程序,开展数值模拟,分析桩周地基土及挤扩尺寸的扰动效应。修正前期研究的束浆挤扩钢管桩抗拔简化计算方法。结果表明,钻孔开挖显著削弱黏性土的侧阻力,影响桩-土界面的力学性能,扰动系数和范围对地基土应力状态呈二次曲线和线性折减关系。在不同的挤扩长度下,模型桩的极限抗拔承载力随长度增加呈“V”字型特点,且挤扩工艺可改变桩侧受力面积与轴力分布。通过上海徐汇滨江地块的现场试验,验证了简化计算方法的有效性与适用性,其计算误差控制在15%以内,为桩基础工程设计提供了可靠的理论支持与实用计算方法。
