挤土工程桩对基坑支护结构的影响课件

挤土工程桩对基坑支护结构的影响浙江大学宁波理工学院陈若曦2005年6月挤土工程桩对基坑支护结构的影响浙江大学宁波理工学院1

目录第一章绪论第二章单桩挤土效应理论分析与总结第三章基坑支护结构上的土压力计算第四章挤土效应对基坑支护结构的影响第五章总结

2摘要本文主要分析了单桩挤土效应和悬臂支护结构上的土压力计算方法。基于圆孔扩张理论，假定土体为Tresca材料和Mohr-Coulomb材料，分别获得了单桩沉桩后的塑性区、弹性区的应力场和位移场；将悬臂支护桩分成两部分：基坑底部以上部分按悬臂梁计算，基坑底部以下按“m”法计算。探讨了单桩挤土效应对支护结构上土压力的影响，并总结了结合“m”法和朗肯土压力计算法，提出了作用于悬臂支护结构上的土压力及支护桩截面的内力表达式；最后，结合一工程实例，分析其影响因素，得出了一些有价值的结论，为今后进一步的理论研究与工程应用提供了参考依据。关键词：圆孔扩张理论;“m”法;土压力；基坑支护摘要本文主要分析了单桩挤土效应和悬臂支护结构上的土压力计算方3Abstract

Inthispaper,soilcompactioneffectofsinglepileandcalculationmethodofearthpressoncantileversupportstructureismainlydiscussed.Basedoncylindricalcavityexpansiontheory，thesolutionsofcylindricalcavityexpansionproblemsareproposedforTrescamaterialsandMohr-Coulombmaterials;“m”methodandRankieEarthpressTheoryareusedtodeducethecalculationformulaoftheearthpressonthecantileversupportstructureandtheinternalforceofthepilesection.Finally,throughoneengineeringproject,theinfluencingfactorsofthesinglepilecompactioneffectontheearthpressofthecantileversupportstructureareconcluded.Someconclusionsareobtained,whichprovidesreferenceforfurtherstudy.Keywords:Cylindricalcavityexpansiontheory;“m”method;earthpress;retainingoffoundationpit.Abstract

Inthispaper,soi4第一章绪论1.1问题的提出1.2研究应用的现状1.3研究的思路及目的第一章绪论1.1问题的提出5第二章单桩挤土效应理论2.1引言2.2静压桩沉桩孔扩张理论分析2.2.1利用园孔扩张理论分析单桩沉桩过程第二章单桩挤土效应理论2.1引言62.3考虑桩径大小对挤土效应的影响图2—2不同半径对塑性区位移的影响2.3考虑桩径大小对挤土效应的影响图2—2不同半径对塑性7图2—3不同桩径塑性区径向应力图2—3不同桩径8

图2—5不同桩径的弹性区位移比较

图2—5不同桩径的弹性区位移比较9

图2—6不同桩径的弹性区应力比较图2—6不同桩径的弹性区应力比较102.4静压桩沉桩对土体强度的影响2.5超静孔隙水压对周围环境的影响2.4静压桩沉桩对土体强度的影响11第三章基坑支护结构上的土压力计算3.1引言3.2“m”法计算原理在悬臂结构上的应用第三章基坑支护结构上的土压力计算3.1引言123.2.1计算模型的建立3.2.1计算模型的建立133.2.2具体土压力计算过程分析3.2.2具体土压力计算过程分析143.2.3工程实例分析图3—7桩身的截面位移图3—8桩上的土压力图3—9桩截面的转角图3—10桩身截面弯矩3.2.3工程实例分析图3—9桩截面的转角图3—10153.3其他研究成果简介3.3其他研究成果简介16第四章挤土效应对基坑支护结构的影响4.1引言4.2工程实例分析第四章挤土效应对基坑支护结构的影响4.1引言174.2工程实例分析4.2工程实例分析184.2.1基坑支护方案4.2.1基坑支护方案19图4—2有桩影响时的土压力/

图4—3无沉桩影响时的土压力/图4—2有桩影响时的土压力/图4—3无沉桩影响时的土20图4—4沉桩前后桩身的位移值图4—5沉桩前后对桩的土压力值图4—6沉桩前后桩截面的转角值图4—7沉桩前后桩截面的弯矩值图4—4沉桩前后桩身的位移值图4—5沉桩前后对桩的土压21第五章总结5.1总结第五章总结5.1总结22通过对全文的认真分析总结，得出了如下结论：经圆孔扩张理论可以发现单桩沉桩时，桩离支护结构越远，孔径越小，对于结构的影响越小；沉桩时超静孔隙水压力随桩径增大而迅速减小。用Tresca材料分析不同桩径的桩沉桩前后结果发现桩径大小对弹塑性区应力、位移大小影响成正比。用“m”法和朗肯土压力结合计算悬臂支护结构上的土压力，因考虑了桩土的相互作用，计算结果与实际较符合。实际工程中通过比较挤土效应对基坑支护的影响，得出了一些重要的结论。对支护结构主要的影响因素有：超静孔隙水压，挤土时土体的扰动，土体的水平位移等。通过对全文的认真分析总结，得出了如下结论：235.2进一步研究的可行性本文只考虑简化条件下单桩的挤土效应，而没有考虑群桩的挤土效应，在实际工程中多采用群桩的挤土影响，是一个空间问题。可以利用单桩进行推广，例如将群桩简化为半径很大的单桩考虑。本课题可研究的方面很多，情况也很复杂。每一个对支护结构影响的因素都可以作为独立的课题来研究。5.2进一步研究的可行性24谢谢!谢谢!25挤土工程桩对基坑支护结构的影响浙江大学宁波理工学院陈若曦2005年6月挤土工程桩对基坑支护结构的影响浙江大学宁波理工学院26

目录第一章绪论第二章单桩挤土效应理论分析与总结第三章基坑支护结构上的土压力计算第四章挤土效应对基坑支护结构的影响第五章总结

27摘要本文主要分析了单桩挤土效应和悬臂支护结构上的土压力计算方法。基于圆孔扩张理论，假定土体为Tresca材料和Mohr-Coulomb材料，分别获得了单桩沉桩后的塑性区、弹性区的应力场和位移场；将悬臂支护桩分成两部分：基坑底部以上部分按悬臂梁计算，基坑底部以下按“m”法计算。探讨了单桩挤土效应对支护结构上土压力的影响，并总结了结合“m”法和朗肯土压力计算法，提出了作用于悬臂支护结构上的土压力及支护桩截面的内力表达式；最后，结合一工程实例，分析其影响因素，得出了一些有价值的结论，为今后进一步的理论研究与工程应用提供了参考依据。关键词：圆孔扩张理论;“m”法;土压力；基坑支护摘要本文主要分析了单桩挤土效应和悬臂支护结构上的土压力计算方28Abstract

Inthispaper,soilcompactioneffectofsinglepileandcalculationmethodofearthpressoncantileversupportstructureismainlydiscussed.Basedoncylindricalcavityexpansiontheory，thesolutionsofcylindricalcavityexpansionproblemsareproposedforTrescamaterialsandMohr-Coulombmaterials;“m”methodandRankieEarthpressTheoryareusedtodeducethecalculationformulaoftheearthpressonthecantileversupportstructureandtheinternalforceofthepilesection.Finally,throughoneengineeringproject,theinfluencingfactorsofthesinglepilecompactioneffectontheearthpressofthecantileversupportstructureareconcluded.Someconclusionsareobtained,whichprovidesreferenceforfurtherstudy.Keywords:Cylindricalcavityexpansiontheory;“m”method;earthpress;retainingoffoundationpit.Abstract

Inthispaper,soi29第一章绪论1.1问题的提出1.2研究应用的现状1.3研究的思路及目的第一章绪论1.1问题的提出30第二章单桩挤土效应理论2.1引言2.2静压桩沉桩孔扩张理论分析2.2.1利用园孔扩张理论分析单桩沉桩过程第二章单桩挤土效应理论2.1引言312.3考虑桩径大小对挤土效应的影响图2—2不同半径对塑性区位移的影响2.3考虑桩径大小对挤土效应的影响图2—2不同半径对塑性32图2—3不同桩径塑性区径向应力图2—3不同桩径33

图2—5不同桩径的弹性区位移比较

图2—5不同桩径的弹性区位移比较34

图2—6不同桩径的弹性区应力比较图2—6不同桩径的弹性区应力比较352.4静压桩沉桩对土体强度的影响2.5超静孔隙水压对周围环境的影响2.4静压桩沉桩对土体强度的影响36第三章基坑支护结构上的土压力计算3.1引言3.2“m”法计算原理在悬臂结构上的应用第三章基坑支护结构上的土压力计算3.1引言373.2.1计算模型的建立3.2.1计算模型的建立383.2.2具体土压力计算过程分析3.2.2具体土压力计算过程分析393.2.3工程实例分析图3—7桩身的截面位移图3—8桩上的土压力图3—9桩截面的转角图3—10桩身截面弯矩3.2.3工程实例分析图3—9桩截面的转角图3—10403.3其他研究成果简介3.3其他研究成果简介41第四章挤土效应对基坑支护结构的影响4.1引言4.2工程实例分析第四章挤土效应对基坑支护结构的影响4.1引言424.2工程实例分析4.2工程实例分析434.2.1基坑支护方案4.2.1基坑支护方案44图4—2有桩影响时的土压力/

图4—3无沉桩影响时的土压力/图4—2有桩影响时的土压力/图4—3无沉桩影响时的土