饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究(精)

第30卷第11期 岩 土 力 学 V ol.30 No. 11 2009年11月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2009

收稿日期：2008-05-14

第一作者简介：周火垚，男，1981年生，硕士研究生，主要从事桩基础的学习与研究。E-mail: charlie18_msn@

文章编号：1000－7598 (2009) 11－3291－06

饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究

周火垚，施建勇

（河海大学 岩土工程研究所，南京 210098）

摘 要：饱和软黏土地基中静压桩挤土效应是岩土工程中常见的问题。监测土体侧向位移、孔隙压力、地面隆起随压桩过程变化的规律是很多研究者希望实施的计划。在饱和软黏土地基中进行了3根足尺静压桩的压入试验，重点监测了沉桩时的侧向位移随深度和距桩轴不同距离、地面隆起量随桩的贯入深度和距桩轴不同距离、孔隙压力随桩的贯入深度和时间的变化规律，并分析了超静孔隙水压力最大值沿径向和深度的变化特性。由测试结果可知，最大的侧向位移发生在距地表0.75L 附近，地面隆起从桩贯入开始迅速发展，并在桩压入到6 m 左右时达到最大值，测点处超静孔压增量的最大值发生在桩端到达该点所在水平面时，而超孔压的最大值沿径向有滞后性。

关 键 词：饱和软黏土；足尺静压桩；挤土效应；侧向位移；地面隆起；孔隙压力 中图分类号：TU 473 文献标识码：A

Test research on soil compacting effect of full scale jacked-in

pile in saturated soft clay

ZHOU Huo-yao ，SHI Jian-yong

（Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China ）

Abstract: Soil compacting effect of jacked-in pile in the saturated soft clay is a topic of concern in the geotechnical engineering. Monitoring laws of lateral displacement of soil, pore pressure and land upheaval during pile-sinking is a project that a lot of

researchers hope to implement . In this research, three full scale jacked-in piles are penetrated into the saturated soft clay and

mostly studied by monitoring the law of lateral displacement with depth and radial distance to pile-sinking, the law of land upheaval with depth of penetration and radial distance to pile-sinking, and the law of pore pressure with penetration depth and time. Characteristics of maximum excess pore water pressure with radial distance and depth are also analyzed. From this test results, it is obtained that the maximum lateral displacement occurs at a depth of about 0.75L ; land upheaval build up rapidly and reach the maximum when the pile tip arrive at depth of about 6 m; and the increment of excess pore water pressure reaches the maximum when the pile tip arrive at the piezometer level; while the maximum excess pore pressure presents a hysteresis quality with radial distance. Key words: saturated soft clay; full scale jacked-in pile; soil compacting effect; lateral displacement; land upheaval; pore pressure

1 引 言

静压桩沉桩挤土效应的形成机制十分复杂，许多学者对此进行了理论研究，并建立了相应的数学模型。不过，由于岩土工程现场条件的复杂性，这些数学模型往往不能完全模拟现场的沉桩过程，并满足现场边界条件。因此，静压桩沉桩挤土效应的试验研究更具有工程现实意义。

Seed 和Reese [1]观测了桩体贯入软土过程中桩周土内孔压的变化状况，发现距桩轴15倍桩径之外

的区域，超孔压很小。R.W. Cooke 和G. Price [2]将长为5 m 、直径为168 mm 的摩擦型试验桩贯入超固结的伦敦黏土中，并实测了压桩后桩周土体的变形规律。M. Roy 等[3]在灵敏的海相黏土中贯入直径为219 mm 的桩，发现距桩体8倍桩径以外的区域超

静孔压可以忽略不计。陈文[4]采用离心模型试验，将不同直径的试验桩压入两种黏土中研究沉桩挤 土变形规律，发现侧向位移u r 与距桩轴距离的倒数的自然对数ln(1/r )呈正比例关系，并且在桩身部分的区域内土体的侧向变形有随深度增加而增大的趋