PHC管桩挤土效应与时间效应研究_张鹤年
PHC管桩挤土效应试验研究_pdf
试桩 Ｉ １ ｌ 一－ ｌ ２采 用 ６ （ ） ０ Ｉ Ｉ Ｒ Ｉ １ ×１ １ ０ Ｉ Ｉ Ｒ Ｉ １ 的Ａ Ｂ型 Ｐ Ｈ Ｃ 桩， 桩长 ４ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 试 桩 乃 一 Ｉ 、 ４采 用 ６ （ ） ０ ｒ 啪 ×１ ３ ０ Ｉ Ｉ Ｒ Ｉ １ 的Ａ Ｉ ｄ 型Ｐ Ｈ Ｃ桩 ， 桩长 ５ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 试 桩数量共 为 ４根 ， 桩位
布置见图 １ ， 所选用的 Ｐ Ｈ Ｃ 管桩的技术 能参数见表 ２ 。
●Ｔ ３ 试桩 ＯＭ９锚 桩
△Ｐ ２孔 隙水 压力监 测孔
＠Ｓ１静力触探孔 ，
试桩 前作
＠ｓ １ 静力触探孔 ，
试桩 后作
０ｃ ２测 斜孔
●
一 十 ● ◆ ●● ◆ 一 ～ 一 ＂ ＠ 一 ¨
【 关键词】 Ｐ Ｈ Ｃ管桩； 挤土效应； 孔隙水压力 【 中图分类号】 Ｔ Ｕ ４ ７ ２ ． ３ ２
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ＰＨＣ Ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ
４ ｎ ｌ 左右， 总锤 击数 一般 为 ｌ ７ ０ ０ －２ ２ ８ ０击 ， 平 均 为 ｌ ９ ５ ０击 ， 最后贯人度 一 般为 ３ ． ２ ～８ ． ５ Ｉ Ｔ Ｉ Ｉ Ｔ Ｉ ／ 击， 平
合理深度。高应变 复打在沉桩休止两周后进行 ， 都
采用 Ｄ８ ０锤 进 行 ， 复 打 时 土 阻 力 得 到 了 很 大 的恢
沉桩采用步履式 打桩 机 ， 挂锤 分别为 Ｄ ６ ２和 Ｄ８ ０ 筒式柴油锤 ， Ｐ Ｈ Ｃ桩 的连接 采用 自动二 氧 化碳保护电焊机焊接 ， 在桩身上每 米均作标记 ， 以 便记录每米锤击数 ， 在最后 ５ Ｉ Ｔ Ｉ 以１ ０ ０ ｍｍ为标记 单位 ， 记录最后 ｌ ０击 的贯入度。Ｐ Ｈ ｃ桩的每节桩
静压PHC管桩在砂土地区挤密效应的研究分析
静压PHC管桩在砂土地区挤密效应的研究分析发布时间：2022-01-06T08:14:07.866Z 来源：《建筑实践》2021年9月26期作者：汤怀亮[导读] 地面下存在饱和砂土和粉土时，静压PHC管桩在施工时对桩身周围的土体有挤密作用汤怀亮南通勘察设计有限公司江苏南通 226006摘要：地面下存在饱和砂土和粉土时，静压PHC管桩在施工时对桩身周围的土体有挤密作用，同时会产生超静孔隙水压力，对周边的建（构）筑物有一定的不利影响。
通过对某工程实测监测数据研究分析，说明静压PHC管桩沉桩时需采取合理的沉桩顺序和速率，以减少挤土效应对周边建（构）筑物的不利影响，确保工程安全。
关键词：静压PHC管桩、挤土效应、施工监测1前言随着我国经济的高速发展，沿海区域城镇化进程加快，对于荷载较大的建筑物需采用桩基础，其中静压预应力混凝土管桩由于机械自动化程度高，施工作业现场无噪音和环境污染，能缩短施工工期，节约工程造价等明显优势，在南通地区静压PHC管桩运用甚多。
南通地区属第四纪沉积物丰富，沉积作用较强，整体上部和中下部地层以砂土为主，预制管桩一般采用中密～密实的粉砂土作为桩端持力层。
预制管桩压入砂土或粉土地层时，桩体挤压桩身周边的土体，会产生超静孔隙水压力，由于砂土和粉土地层的渗透性中等，超静孔隙水压力能传播较远，影响范围大，在群桩作用时，沉桩的挤土效应尤为明显，若不对沉桩顺序和速率加以控制，对邻近的建（构）筑物会产生破坏性的危害。
2场地概况2.1工程概况某项目位于南通市海门区，为高层酒店项目，主楼层数为27～29层，裙楼为3～4层，设有2层地下室，总建筑面积约49760.0m2，其中地上建筑面积约为42860.0m2，地下面积约为6900.0m2。
采用桩筏基础，上部为框架剪力墙结构。
东侧和北侧为已建3层别墅住宅和商业，其余两侧为已建市政道路，道路下已铺设雨（污）水管道和电缆。
2.2工程地质条件根据勘探结果，在钻孔深度70.45m内地基土根据土的成因和物理力学性质的差异，将本次勘探深度范围内的土层分成13个工程地质层，自上而下分述如下：（1）素填土（层1）：灰黄、灰色。
临近营运线减少PHC桩沉桩挤土效应施工工法
临近营运线减少PHC桩沉桩挤土效应施工工法临近营运线减少PHC桩沉桩挤土效应施工工法一、前言随着城市发展及交通建设的进行，越来越多的建筑工程需要在临近营运线的地方进行，而这些地方一般需要使用PHC桩。
然而，由于临近营运线的特殊性，桩基施工会对周围土体和营运线产生较大的影响，其中沉桩挤土效应是一个重要的问题。
为了解决这一问题，本文将介绍一种适用于临近营运线的PHC桩沉桩挤土效应减少的施工工法。
二、工法特点该工法采用了一系列技术措施来减少PHC桩沉桩挤土效应，其特点如下：1. 借助临近营运线的边坡稳定及土壤刚性，降低沉桩挤土效应。
2. 通过降低桩基底面的桩身阻力来减少挤土，提高桩基沉入速度。
3. 采用特殊的施工工艺，确保桩基的质量，提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于临近营运线的建筑工程，特别是在土质较软，有较大挤土效应的情况下，如地铁站台、桥梁基础等。
四、工艺原理该工法的核心原理是减少沉桩挤土效应。
通过在施工过程中采取一系列技术措施，结合实际工程情况，有效降低挤土力，从而减少对临近营运线的影响。
五、施工工艺1. 地质勘察和设计：进行详细的地质勘察和设计工作，确保施工工艺的合理性。
2. 土体处理：根据地质勘察结果，对临近工地的土体进行预处理，提高土体的稳定性和刚性。
3. 桩基施工：采用减负预制PHC桩，通过降低桩身的阻力，减少挤土效应。
4. 施工过程控制：根据施工过程中的实际情况，及时调整施工措施和工具，保证施工的顺利进行。
六、劳动组织根据工程规模和施工期限进行劳动组织，确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 钻机：用于钻桩孔。
2. 吊车：用于吊装和安装桩体。
3. 混凝土搅拌机：用于搅拌混凝土。
八、质量控制1. 对施工过程进行严格的质量控制，确保施工达到设计要求。
2. 根据实际情况进行现场检查和测试，及时发现和解决问题。
九、安全措施1. 严格遵守相关安全规范和要求，确保工人的安全。
2. 提供必要的安全防护设备，如头盔、安全带等。
静压PHC管桩施工挤土效应的机理分析及防治措施
性” 产生较大的剪切变形 ， ， 并形成具有很 高孔 隙水压 力的扰动 重塑 区， 降低 了土 的不排水 抗剪强度 ， 促使 桩周 围邻 近土体 因 不排水剪切而破坏 ， 与桩体积等量的土体在沉桩过程中沿着桩 周围发生较大的侧 向位移和 隆起 。在地 面附近的土体 是 向上 隆起 ， 而在地面 以下较深层 的土体 ， 由于覆 盖土层压力 作用而 不能 向上隆起 ， 便往水平方 向挤压 。群桩施工中的迭加作用会 导致 已打入的桩与附近管线产 生较大 的侧 向位移 和上浮 。随 着桩群越密 ， 桩基 面积越大 ， 地基 的软弱 土层越厚及含 水率越 高， 土的位移越大 ， 也就 导致地面 隆起高度越大 ， 施工过程 中主 要表现在以下几个 方面 ：） 桩时 ， １压 由于桩周 围土层被 压密或 挤开 ， 使得土体产生水平移动与 垂直隆起 ， 并且 对周边建 （ ） 构 筑物及地下管线造成一定 的影 响 ；） ２ 压桩导致 土中超孔 隙水压 力升高 ， 就使土体受破坏 ， 而未破 坏的土体 也会 因超孔 隙水压 力的不断传播 与消散而产生蠕变 ， 以致于土体 水平位移 与垂直 隆起 ；） ３ 压桩过程 中， 桩周 围土体被剧烈扰动 ， 的原始结构受 土 到破 坏 ， 的 工 程 性 质 发 生 改 变 ； ） 端 停 歇 于 硬 土 层 内 的 时 土 ４桩 间过长 ， 以及施工方法与施工顺序不得当 、 每天压桩数量过多 、 沉桩速率过快 、 桩过 密等情 形都 有可 能加剧 挤土 效应 的产 布
自上个世纪 ９ Ｏ年代 以来 ， 预应力高强混凝土管桩（ 以下简 称Ｐ ＨＣ管桩） 应用 于厦 门沿海 滩 涂与 软 土地 区 的房 屋建 被 筑、 桥梁 、 码头等工程 中， 尤其 是近几年来 ， 随着管桩 生产企业 的增多 、 施工工艺的逐渐成熟 ， ＨＣ管桩 已成为厦 门地区广泛 Ｐ 采用的桩基型式 。目前 ， 该种 桩型在 国内经济较发达 的沿海地 区被普遍推广应 用 ， 它在许多地区 已取代其 它的各种传统桩型 而成为桩基工程 中的主导桩型 ， 具有广泛的应用前景 。 Ｐ ＨＣ管桩具有 以下优点 ： 用工 厂化 成批量生产 ， 采 其质量 稳定可靠 ； 桩身混凝土强度 高、 穿透 能力强 、 桩承载力高 ； 单 对 不同地 质条件与不 同沉桩 工艺 的适 应性强 ； 施工速 度快 、 噪音 小、 对环境无污染 、 检测方便 、 工程 成本低 。因此 ， ＨＣ管桩被 Ｐ 越来越多的设计人员所采用 ， 也让越来越 多的人认识 到采用该 桩型的优越 性 。然 而 ， 压 Ｐ 静 ＨＣ管桩 属 于排土 置换桩 ， 桩 压
PHC管桩挤土效应试验研究
1 18
岩土工程技术
2006 年第 3 期
112 PH C 管桩参数设计及试验布置 分别以 ½ 层、¾层粉细砂层作为桩端持力层, 以检
验 PHC 桩沉桩难易程度, 桩端进入持力层按 4 m 考 虑[ 2] , 设计桩长分别为 40 m 和 50 m, 试桩具体设置为:
试桩 T1 ) T 2 采用 <600 mm @ 110 mm 的 AB 型 PHC 桩, 桩长 40 m, 试桩 T3 ) T 4 采用 <600 mm @ 130 mm 的 AB 型 PHC 桩, 桩长 50 m, 试桩数量共为 4 根, 桩位 布置见图 1, 所选用的 PHC 管桩的技术性能参数见表 2。
杨生彬等: PHC 管桩挤土效应试验研究
1 19
复, 复打进尺很小。
图 3 T3 桩每米锤击数随沉桩深度的变化曲线
另外通过初打高应变检测结果分析, D62 锤最 大锤击力为 6 316 kN, 一般为 4 800~ 6 200 kN; 最 大锤击压应力为 3713 MP a, 一般为 28~ 36 M Pa; 最
= 关键词> PHC 管桩; 挤土效应; 孔隙水压力 = 中图分类号> T U 472132
Experimental Research on Compacting Effect of PHC Piles
Yang Shengbin1 L i Youdong2
( 11School of Eng ineering & T echnolog y, China U niversity of Geosciences, Beijing 100083; 21Hebei Research Institute o f G eotechnique I nvestig ation and Survey, Shijiazhuang Hebei 050000 China) = Abstract> Exper imental research on compacting effect of PHC piles is significant to desig n and construction1 T o analyse the compacting effect, cr edible reference for engineering design and construction is prov ided by the aid of the test result, such as the parameter chang es of inOsitu foundation, the observation of piles construction and the measur e of por e w ater pressur e1 = Key Words> PHC pile; compacting effect ; pore w ater pressur e
换流站工程PHC静压管桩挤土效应及危害及控制措施-secret
换流站工程PHC静压管桩挤土效应的危害及控制措施摘要：PHC管桩作为一种重要的地基基础处理形式，它具有以下优点：承载力高、质量可靠、运输吊装方便、施工周期短、利于现场安全文明施工等。
但它也具有地耐力要求高、压持力（夹持力）过大易造成桩身破碎、造价相对较高、施工时会引起挤土效应等缺点。
特别是挤土效应，如果没有有效的控制措施，会给工程的施工质量和施工进度造成较大的影响。
结合换流站的工程实际，就PHC管桩挤土效应的危害和控制措施做如下分析。
关键词：PHC管桩、挤土效应、防治措施1.PHC管桩的简介及在换流站工程的应用PHC 管桩即预应力高强度混凝土管桩，是一种比较普遍的桩基处理方式。
它具有单桩承载力高，使用地域广、建筑类型多，成桩质量可靠程度高，施工周期短等优点。
在沉桩过程中，油压值可直观、准确地读出，因而能精确判断桩基承载力。
同里换流站地基土主要包括①1素填土、①2淤泥、②粉质粘土、③淤泥质粉质粘土、④粉质粘土等，地质条件符合管桩的施工条件。
另外换流站工程具有荷载大、沉降变形控制要求高、工期相对较紧等特点，因此在同里换流站大部分建、构筑物的地基处理采用了PHC静压管桩。
2. 挤土效应的危害及原理PHC管桩施工的过程其实是一个挤土过程，桩周土体在成桩过程中，桩周受到径向挤压和竖向挤压作用，应力应变状态发生很大变化，离桩体一定范围内的土体结构、密度及含水量发生相应改变，这种综合的效应成为挤土效应管桩施工挤土效应的原理分析目前最为常见的是圆孔扩张理论，当静压桩在贯入过程中，会引起桩周土体的复杂运动，单桩周围土体位移方式大致是：当桩贯入时，桩尖周围土体被排挤出现水平向和竖直向位移，并产生扰动和重塑，在桩身附近离地面约四倍桩径深度范围内，土体发生一定的地面隆起，当贯入深度较大时，由于上覆土层的压力，土体主要沿径向向外挤出，在邻近桩尖处，土体有向下及径向移动。
根据圆孔扩张理论，桩周土的变形类似一个圆柱形孔扩张而引起的变形，在沉桩后土体主要位移图示及桩轴土体中形成的几个性质不同的区域图示见图1图1桩周土分区Ⅰ区：强烈重塑区，紧贴桩身，在沉桩过程中经历了大位移，且由于桩身拖曳，结构完全破坏；Ⅱ区：塑性区，受沉桩影响严重，土体发生较大位移和塑性变形；Ⅲ区：弹性区，受沉桩影响，但土体保持弹性状态；Ⅳ区：该区不受沉桩影响；Ⅴ区：桩端塑性区。
浅谈桩挤土效应对锤击PHC桩竖向极限承载力的影响
（Ｇ ４ ２ ０ ） 规 定 ， 定 单 Ｊ Ｊ ９— Ｏ ８ 的 确 桩 竖 向极 限承载力 标准值 的方法
有两种 ： 一是静 载试验法 ， 根据 试
效应作用的影响 。
在 影 响锤 击 Ｐ Ｃ 竖 向极 限 Ｈ桩 承 载力 的 三个 主 要 因素 当 中， 因
（ ） Ｈ 桩 桩 身 竖 向 承 载 力 １ ＰＣ
移槭 携建彳 殳
、
素 （ ） （ ） 以根据 有 关 标 准和 １ 、２ 可 相 关经 验参 数进 行 计算 ， 因素 而 （ ） 即桩 端土挤 密效应对 极 限承 ３，
载力 的 影 响大小 ， 则要 根 据 工程
地 面 积 约 ５ ５ｍ， 楼地 上 为 １ ７ ３ 。主 ７ 层， 地下 １ ， 楼为 ６～ 层 。其 层 裙 ８ 中主楼 采 用框 架一 剪 力墙 结 构 ，
［ 摘
要］ 通过工程 实例， 采用经验参数法和静载试验相结合的方法， 分析桩
挤 土 效 应 对 锤 击 Ｐ Ｃ 竖 向极 限承 载 力 的 影 响 。 Ｈ桩
［ 关键词］ 挤土效应 ； 击Ｐ Ｃ ； 锤 Ｈ 桩 竖向极限承 载力
［ 文章编号］ ６２ ７４ （Ｏ ００ — ０７ ０ １ ７— ０５ ２１ ）６ ０９— ５
土特征见表 １ 。
１ ２ 设计要求 ． （ ） 用 Ａ 型 Ｐ Ｃ 管 桩壁 １采 Ｂ Ｈ 桩，
（） ２采用Ｄ０ ５ 筒式柴油打桩锤
进行沉桩 施工， 锤芯重量 为 ５ ， ｔ 落 锤高度小于 ２ 。 ｍ
表 １ 地 基 岩 土 特征 表
序号 岩 土 名称及 编 号 岩 土层 厚度 （） ｍ
广 城 糖 设
PHC管桩锤击施工效应分析
摩擦角 /(°) 22.4 8.0 26.0 27.9 10.1 10.4 10.0 12.5 12.0
现象；王钰等[3]利用水平载荷试验研究了软土地基超 桩入土深度为40 m；锚桩桩型为PHC–AB600(110)–
长PHC管桩桩土的工作性状，发现增加桩长对水平承 28b，单节桩长为14.0 m，桩入土深度为28 m。为了获
Shanghai 200063, China)
Abstract: Both the soil properties and the mechanical characteristics of piles are affected by the driving effect of PHC pipe piles. Based on the old channel ground improved by PHC pipe piles at a power plant, the driving effect of PHC pipe piles is tested and analyzed. From the blow counts of PHC pipe piles during driving, the characteristics of driven PHC pipe piles are analyzed. Using the in-situ tests such as the static cone penetration tests, the standard penetration tests, and the measuresment of pore water pressure and lateral displacement, the effect of driving PHC pipe piles on their surrounding soil is investigated. It is shown that the blow counts of driven piles closely relate with the soil properties. The ratio of plug length to pile length is about 22%~35%, and the thinner the pile pipe wall, the greater the plug effect. During the driving process, there is large effect of soil squeezing, and it not only produces high excess pore water pressure, but also causes compaction of soil during pore water pressure dissipation and reduces the possibility of liquefaction. The lateral frictional resistance is enhanced by about 80% after driving, and it can improve the bearing capacity of piles. Key words: pre-stressed high concrete pipe pile; driving effect; in-situ test; liquefaction
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Ru r
）
2sinφ 1 + sinφ
（ 6）
σθ
Cctgφcos2 φ（ =
G + GV Ccosφ
－ +
Gε2 GV
）
1 + sinφ
2sinφ
（ 1 + sinφ
Ru r
）
2sinφ 1 + sinφ
－
Cctgφ － Ccosφ + Ccos2φ 1 + sinφ
（ 7）
塑性区半径：
槡 RP
Ru
cm2 / s，土的压缩系数为 0. 15 ～ 0. 19MPa － 1 ，地面标高一般为 6. 55 ～ 6. 80m。其地层从上往下分为： ①层填土，主要成份 为亚粘土，高压缩性，低强度，厚度 0. 7m，层底标高 5. 85 ～ 6. 10m； ② 层 亚 粘 土，中 压 缩 性、中 等 强 度，厚 度 6. 00 ～ 6. 10m，层底标高 － 0. 25 ～ 0. 10m； ③ 层粉砂，中高压缩性、 中等 强 度，层 厚 4. 30 ～ 4. 40m，层 底 标 高 为 － 4. 65 ～ － 4. 20m； ④ 层 粘 土，中 等 压 缩 性，中 等 强 度，层 厚 7. 40 ～ 8. 20m，层底标高 － 12. 85 ～ － 11. 60m； ⑤亚粘土夹粉细砂， 压缩性偏高，强度低，未完全揭穿。
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冻土，2001，23（ 2） ： 200 － 207. ［7］ 童伯良，李树德 . 青藏高原多年冻土的某些特征及其影响因
表 1 相同桩外直径情况下挤土塑性区半径对比
桩外径 /m 桩壁厚 /m 管桩 Rp1 / m 实心桩 Rp2 / m （ Rp1 / Rp2 ） / %
0. 5 0. 1 2. 1 3. 45 60. 8
0. 55 0. 1 2. 21 3. 8 58. 4
0. 6 0. 11 2. 43 4. 14 58. 7
社，2006.
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力触探锥头阻力 qc 及摩阻力 fs ，曲线的变化规律基本相同
张鹤年： PHC 管桩挤土效应与时间效应研究
95
（ 见图 4） ，但压桩力曲线较平滑，不象静力触探曲线那样易 受薄夹层和局部 不 均 匀 的 影 响 而 发 生 突 变，这 是 由 两 者 不 同尺寸造成的。桩直径或边长一般是静力触探头直径的十 几倍，能对桩构 成 阻 力 变 化 的 土 层 厚 度 也 应 是 数 倍 于 静 力
0. 8 0. 11 2. 85 5. 52 51. 6
1. 0 1. 3 3. 48 6. 9 50. 4
表 2 相同承载力时挤土塑性区半径对比
桩外直径 /m 桩壁厚 /m 管桩 Rp1 / m
实心桩 Rp2 / m （ Rp1 / Rp2 ） / %
0. 5 0. 1 2. 1 4. 28 49. 0
选用直径 600mm，壁厚 110mmPHC 管桩。桩长 15m，桥 墩桩距为 1. 5m，桥台桩距为 1. 6m × 2. 1m，混凝土强度等级 C80，每一根 PHC 管桩分上、下两节施工，上、下节长度为 7、 8m，两节接头采用焊接，以上 PHC 管桩均采用静压法施工。
分别进行两组平行试验。选择 1 个桥台承台、1 个桥墩 承台进行测试，布置见图 1。在现场试验中，将用双筒薄壁 取样器在打桩前不同深度土的不扰动土样，进行室内实验， 包括基本的物理性质与力学性质和化学成分分析实验。用 于研究不同土质条件下沉桩过程对桩间土及下卧层软土力 学参数的扰动影响。 3 PHC 管桩与普通桩的挤土效应分析
素［C］∥青藏冻土研究论文集 . 北京： 科学出版社，1983： 1. ［8］ 程国栋，何平 . 多年冻土地区线性工程建设［J］. 冰川冻土，
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欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁
（ 3） 不良、极差工程地质地段： 基础类型可采用 （ V、 VI、VII、VIII） 型基础，应将热棒浇注在基础中。基础侧表面 应涂油且做 10 ～ 15cm 的油砂混合料回填，以消除切向冻胀 力，如遇有地下冰层，应挖除，换填砂砾石。多年冻土区开挖 基坑，需保证做好： ①预先做好遮阳设施，避免阳光照射，使 冻土融化； ②做好排水设施，及时排出基坑积水［1］。 4 结语
管桩桩基承载力的拟合曲线。
【关键词】 PHC 管桩； 挤土效应； 时间效应； 压桩力； 桩基承载力
【中图分类号】 TU473. 13
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 － 6864（ 2012） 05 － 0093 － 03
桥梁工程是高速公路建设的重要组成部分，PHC 管桩
弹性广义胡克定律：
能较好满足其桩基础的要求。施工会对桩周一定范围内的 土体产生扰动，使桩周土体强度降低，在土体中产生超静孔
触探的。静力 触 探 曲 线 用 于 计 算 桩 的 承 载 力 时，应 进 行 平 滑处理。实质 上，规 范 规 定 的 计 算 时 取 桩 端 上 下 一 定 范 围 内静力触探指标的做法，类似于这种平滑处理。
5 用压桩力计算 PHC 管桩桩基承载力
该试验中的 0-2'-1，2-8-4，3-12'-2 桩的最终压桩力分别
0. 55 0. 1 2. 21 4. 72 46. 9
0. 6 0. 11 2. 43 5. 15 47. 1
0. 8 0. 11 2. 85 6. 94 41. 0
1. 0 1. 3 3. 48 6. 9 50. 4
4 压桩力研究 从实测资料 分 析 可 以 看 出，所 测 得 的 压 桩 力 曲 线 与 静
［收稿日期］ 2012 － 02 － 20 ［作者简介］ 罗 霄（ 1985 － ） ，男，内蒙古察右后旗人，硕士，
从事路基工程的设计、勘察工作。
94
低温建筑技术
2012 年第 5 期（ 总第 167 期）
σr
= Cctgφ（
1
+ sinφ）
（
G
1 +V Ccosφ
－ +
ξG2V）
sinφ
（ 1 + sinφ
当土体模量取 c 为 20kPa，φ = 20°，υ = 0. 35，E = 8MPa， 平均体积应变为 0. 015。
由式（ 8） 可以看出，塑性区半径随管桩内径增大而逐渐 减小。图 2 是桩外直径不变时塑性区半径与桩内外径比之 间的关系曲线，从图中可以看出，塑性区半径随着内径的增 大而逐渐减小，并且衰减的速度随内径增大而不断 加 快。 图 3 为不同内外径比与最终压力的关系。最大挤压力随内 外径 比 增 大 而 逐 渐 减 小，并 且 在 内 径 较 小 时，压 力 减 小 较 慢，随内径增大，最大挤压力较小而不断加快。表 1 为几种 不同外直径的 PHC 管桩与其相对应的相同外直径的实心桩 沉桩时产生的塑性区半径的对比情况，表中结果表明 PHC 管桩沉桩时可以相应的减小塑性区半径 39. 2% ～ 49. 6% ， 由此可见，使用 PHC 管桩可以较为明显地减少沉桩时的挤 土效应，并且桩径越大的话，其效果越显著。表 2 为按照相 同承载力即有效承载面积相等的原则将管桩与普通的实心 桩对比（ 管桩内侧面积按照 30% 进行折算［6 － 9］） ，分别取管 桩和相同承载力的实心桩进行比较。外径从 0. 5 ～ 1. 0m 变 化时，管桩可以减小塑性区半径 49. 6% ～ 59. 0% 。
张鹤年： PHC 管桩挤土效应与时间效应研究
93
P
（ 东南大学建筑学院， 南京 210000）
【摘 要】 通过理论分析和现场测试，对 PHC 管桩的挤土效应和时间效应进行了研究，利用小孔扩张理论
对 PHC 管桩挤土效应与其内外径比关系进行了分析，并利用静载试验和最终压桩力的关系，得到该试验场地 PHC
=
G（ 1 + V － ξ2 ） Ccosφ + GV
（ 8）
扩孔最终压力：
Pu
=
Cctgφ（
1
+
sinφ）
［G
1 +V Ccosφ
－ +
ξG2V］1
sinφ + sinφ
－
Cctgφ
（ 9）
式中，U 表示径向位移； C 表示土的粘聚力； φ 表示土的
内摩擦角； υ 表示泊松比； E 表示弹性模量； Ru 表示扩孔最终
为 3250、2750 及 2750kN，在沉桩平均约 2 周后进行静载荷
试验其承载力达到 3600kN，为最终压桩力的 1. 3 倍左右。
以时间做为横坐 标，静 载 荷 试 验 结 果 与 最 终 压 桩 力 相 比 较
提高的百分数为 纵 坐 标，可 见 该 拟 合 曲 线 大 致 符 合 双 曲 线