[摘 要]近年来，我国自然灾害频发，给我国的社会经济发展带来了严重的影响。洪水的大爆发是我国常见自然灾害中的一种，不仅会影响人们的正常生活，同时，也给了病毒可乘之机，给人们的健康带来危害。防汛工作的开展，对维护社会稳定，避免洪水带来的生活困难有着积极作用。基于此，文章主要对防汛抢险螺旋桩桩土的作用进行了分析，并进行了一些试验研究。
　　[关键词]防汛抢险；螺旋桩桩土；作用；试验分析
　　中图分类号：TU877 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）45-0316-01
　　引言
　　在螺旋桩沉桩过程中土壤随着螺旋桩的旋转不被带出地面，而是被挤实，使螺旋桩四周的土壤体积缩小密度增大，加大土壤与螺旋桩之间的摩擦力，从而使螺旋桩在土壤中更加坚固，增大螺旋桩的固持力。为了降低防汛抢险螺旋桩沉桩过程的功率消耗以及所需最大扭矩，从而节省能源和提高防汛抢险螺旋桩机系统的便携性能。对此，为了深入研究螺旋桩桩土的作用机理及影响因素，我们需建立桩土作用力学模型，并进行力学分析，充分了解桩土的作用，提高防汛抢险的效果。
　　1 桩土作用力学模型
　　螺旋桩结构参数根据螺旋桩结构，假设螺旋桩圆锥部分起始螺旋内径为d1，圆柱部分螺旋内径为d2，圆柱部分螺旋外径为d，均保持不變，整个螺旋的叶片宽度为B，螺旋导程为螺旋头数为ns，圆锥部分螺旋高度为Hs1，圆柱部分螺旋高度为Hs2。据此可得：
　　1.2 螺旋桩桩土作用力学分析
　　如图1所示为圆柱部分桩—土作用简化力学模型，即取沿着螺旋中径线上长为dL的六面体土壤单元，其中X向两面分别处于螺旋内径与外径处平行于圆柱中心线的切向平面，Z向两面为垂直面，高度为λ/ns，宽度为B，而Y向两面处于一个螺距之间，平行于螺旋面。
　　如图1所示，N1为螺旋面作用于土壤单元下表面的支承力大小，方向垂直螺旋面向上；F1为土壤单元下表面与螺旋面之间的摩擦力大小，方向平行螺旋面向下；N2为螺旋桩圆柱面作用于土壤单元左面的压力大小，方向水平向右；F2为螺旋桩圆柱面与土壤单元左面的摩擦力大小，方向平行螺旋面向下；N3为螺旋外径处的土壤作用于土壤单元右面的压力大小，方向水平向左；F3为螺旋外径处的土壤内摩擦力大小，方向平行螺旋面向上；N4为由于土壤单元沿径向压实程度不同引起的土壤反弹力，方向水平向左；N5为螺旋面作用于土壤单元上表面的支承力大小，方向垂直螺旋面向下；F5为土壤单元上表面与螺旋面之间的摩擦力大小，方向平行螺旋面向下；G为土壤单元的重量。
　　结合一定土壤参数和桩体尺寸可得出桩体螺旋部分完全入土时桩体圆柱部分所受扭矩Ms与螺旋导程λ的关系曲线，如图2所示，Ms与桩体圆柱外径d2的关系曲线如图3所示。由图2可得Ms随着λ的增大而减小，由图3可得Ms随着d2的增大而减小。
　　2 螺旋桩沉桩试验研究
　　整个试验采用单因素试验，试验因素与水平见表1，基本水平为单头、导程为100mm、圆柱直径为100mm。试验过程所采用的桩号及其结构参数如表2所示。试验以每次螺旋桩沉桩过程中所需最大扭矩作为试验指标
　　本试验在螺旋桩的无螺旋圆柱部分一定位置，对所有的桩进行标定，得出各桩的扭矩—应变方程，然后借助动态应变仪进行数据采集，从而对螺旋桩拧入过程中所受扭矩进行动态测试，并根据测试数据得出每次螺旋桩沉桩过程所需的最大扭矩。
　　3 沉桩试验结果与分析
　　通过试验，得出动态应变仪在各种桩型沉桩过程中的最大读数，进而根据各桩型的标定曲线得出各桩型沉桩过程所需最大扭矩，从而可得出螺旋头数、螺旋导程、圆柱直径对沉桩过程所需最大扭矩的影响规律。
　　双头螺旋桩所需最大扭矩较大；沉桩过程中所需最大扭矩随着螺旋导程增大而减小，随着圆柱半径的增大而增大。这与前述理论关系曲线所得结论是相符的。
　　结束语
　　在防汛抢险过程中，螺旋桩桩土能够加固防汛抢险工程，降低自然灾害对社会的影响程度。对此，为了保证防汛抢险工程质量，提高防汛水平，相关人员应对螺旋桩桩土的受力情况进行分析，确保螺旋桩能够抵制洪水的冲击力。
　　参考文献
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