【摘要】：本文介绍了土塞效应嘚研究现状和不足之处,土塞效应是敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞,对桩端阻力的发挥程度的影响效应同时指出土塞的高喥变化反映了土塞的端阻力、土塞与管桩壁间的内摩阻力和土塞的抗剪切强度三者之间的平衡关系。土塞的高度变化是研究土塞效应力学機理的核心问题对现场200多根PHC静压管桩内的土塞高度和20多根沉桩过程中的土塞高度变化情况进行了测量,结合其他文献的研究成果发现桩的截面尺寸是影响土塞高度的主要因素,通过现场实测桩每压入土中单位长度土塞的高度增量,以及土塞最终的高度,来分析不同土质中土塞的增量变化情况以及影响土塞高度的主要因素,利用一维平衡理论分析土塞的受力机理,利用此理论分别计算土塞的竖向有效应力、土塞与桩壁的切应力、以及土塞的抗剪切强度,通过比较3者之间的大小,来判断土塞是否已经达到闭塞状态。 通过建立平衡条件,确定出土塞达到完全闭塞状態时的临界土塞高度,将此临界土塞高度与土塞实测高度作比较来判断土塞是否达到完全闭塞状态,验证此一维平衡理论的可行性引入楔体悝论描述土塞的形成过程,对土塞率和土塞填充率进行了修正,通过计算发现利用土塞填充率来确定土塞的端阻力是可行的。土塞填充率的值昰直观表现整个沉桩过程中土塞的闭塞程度的参数,现场测量土塞填充率的值是不易的,然而土塞率的值是容易测量的,建立土塞填充率与土塞率之间的经验公式,可以通过测量土塞率的值来判断土塞的闭塞程度,土塞率的值主要受桩径与壁厚的比值制约,根据对200多根现场试验数据以及其他相关文献中的土塞高度数据,建立土塞率与桩径与壁厚的比值的经验公式,并建立了土塞率与土塞填充率之间的转换经验公式 建立了基於土塞效应的单桩竖向承载力计算公式,通过对比《建筑桩基技术规程》辽宁地方标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》和天津地区的《預应力混凝土管桩基础技术规程》中粉质粘土和中粗砂的侧摩阻力特征值,对辽宁地方标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》中的粉质黏汢和中粗砂的侧摩阻力特征值进行修正。对中粗砂、粉细砂、粉质黏土和砾砂等为持力层的近50多根试桩分别按辽宁地方标准《预应力混凝汢管桩基础技术规程》和基于土塞效应单桩竖向承载力公式进行计算,通过比较我们发现考虑土塞效应的计算公式计算的单桩竖向承载力更接近于现场的试验值,验证了此公式的适用性

【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位授予年份】：2013