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07

2023

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02

干货分享,一分钟带你了解静压管桩的机理


       静压管桩的机理是什么?下面我们大家一起来简单分析一下。

       静压管桩是一种桩基础,采用的方法是采用静压桩,工作原理与锤击相反。

       1.静压管桩沉桩施工时,桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,土体对桩尖产生相应阻力,随着桩贯入压力的增大,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而达到极限破坏,土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂土),在地表处,粘性土体会向上隆起,砂性土则会被拖带下沉。

       由于上覆土层的压力作用,桩周土体在地基深处被水平方向挤压出来,桩周土体结构完全破坏。由于径向压力大,桩周土体也受到很大扰动。 此时,桩不可避免地会受到桩周摩擦力和土体强大的反向阻力引起的桩端阻力的作用。当桩顶静压力大于沉桩时的这些阻力时,桩将继续“刺入”并下沉。反之,则停止下沉。

       2.静压管桩打桩时,地基土受到强烈扰动,桩周土的实际抗剪强度与地基土的静态抗剪强度相差较大。随着桩的下沉,桩与桩周土之间会产生相对剪切位移。由于土的抗剪强度和桩与土之间的粘附力,土会对桩周围的表面产生摩擦力。

       当桩周土质相对较硬时,剪切面发生在桩与土的接触社会面上;当桩周土体较软时,剪切面进行一般发生在邻近于桩表面处的土体内,粘性土中随着桩的沉入,桩周土体的抗剪强度发展逐渐开始下降,直至降低到可以重塑工作强度。

       砂性土中,除松砂外,抗剪强度发展变化影响不大,各土层主要作用于桩上的桩侧摩阻力问题并不是这样一个常值,而是通过一个企业随着桩的继续进行下沉而显著有效减少的变值,桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著促进作用,其值可占沉桩阻力的50~80%,它与桩周处土体结构强度可以成正比,与桩的入土深度成反比。

       3.终压力与极限承载力。静压桩施工后,土体中的孔隙水压力开始消散,土体的固结强度逐渐恢复,上部桩柱的孔隙面积得到填充,中部桩的滑移面积消失,下部桩的挤土面积压力减小,从而开始获得工程意义上的桩的极限承载力。

       从大量工程实践来看,粘性土中长桩静压管桩的极限承载力要比静压桩施工的大。在某些土体固结系数较高的软土地区,静压管桩的竖向极限承载力比压力高一至两倍。而对于粘性土中的短桩,经过一段时间的土体强度恢复,虽然摩阻力有所增加,但侧摩阻力与桩的极限承载力之比相差不大,极限承载力达到。