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桩基础是土木工程领域重要的一种基础形式。而静压管桩具有振动少、噪音小、无污染、占用场地小等众多优点广泛地在软土地区应用。目前,在上海、广东等软土地区静压管桩基础的理论研究一直处于国内领先的地位。而在沈北地区,设计单位在估算预应力管桩沉桩阻力方面的经验与技术,相关的理论研究还明显地落后。 根据该地区的土质情况在静压管桩施工之前更好地估算沉桩阻力,可以很好地解决好桩型与桩长的设计、桩机设备的选型、沉桩可能性等问题。本文在研究静压管桩沉桩机理的基础上,分别探讨了沈北地区压桩时影响桩端阻力与桩侧摩阻力的各种因素,且总结出适合沈北地区的沉桩阻力估算公式。本文主要内容如下: 首先,介绍了目前关于静压管桩的沉桩机理,并分别阐述了静压管桩在砂性土与粘性土中的沉桩特性。 其次,充分利用国内外已有的关于沉桩阻力的研究成果,对沉桩阻力的影响因素与变化规律进行了详细的研究。桩端阻力的研究从桩端的影响范围与单位面积桩端阻力的影响因素入手。结合国内外有关桩端影响范围的研究,以及沈北地区的两个工程实例,探讨了沈北地区的桩端影响范围;分析了单位面积桩端阻力的主要影响因素,给出了适合沈北地区的深度影响因素β,为估算桩端阻力的大小与单桩承载力的计算提供了理论指导意义。 再次,研究桩侧摩阻力的变化,采用土力学中的土体极限平衡理论与圆孔扩张理论,并引入了拖曳系数的概念,探讨了径向压应力σr和摩擦系数在贯入过程中的变化规律。此分析解决了某一处土体提供的桩侧摩阻力随贯入深度增加而逐渐减小的问题,为利用静力触探估算沉桩阻力提供理论指导。 最后,对沉桩阻力估算公式进行修正,通过具体的工程实例,与其他沉桩阻力经验公式进行对比,总结出适合沈北地区的沉桩阻力估算公式。