沉桩方法对预制桩施工残余应力的影响

刘俊伟，俞 峰，张忠苗

(1. 浙江大学岩土工程研究所，杭州 310058；2. 浙江理工大学建筑工程学院，杭州 310018)

预制桩施工残余应力是指沉桩结束后在桩周土约束作用下桩身弹性压缩无法完全恢复而“内锁”于桩内的应力．忽略残余应力的影响会高估桩侧承载力而低估桩端承载力，从而误估桩的承载力性状．早在三十多年前，Vesic等[1-3]就已指出施工残余应力的重要性，但此问题并未得到充分的关注．

目前，此方面为数不多的研究主要集中在桩、土性质对残余应力的影响等方面(如 Rieke等[4]，Altaee等[5-6]，Paik 等[7]，张明义[8]，Zhang 等[9]，张文超[10])，然而，已有研究成果显示静压沉桩所产生的残余应力明显大于锤击沉桩[11-12]，说明沉桩方法对残余应力的影响是巨大的，但此现象至今未得到有效的解释．

笔者以机理分析为基础，通过模拟计算对不同沉桩方式下的预制桩施工残余应力展开研究．以沉桩循环次数为纽带，建立沉桩方法与桩侧摩阻力之间的相关关系；采用能量法，建立施工全过程能量平衡方程，进而提出有效的残余应力模拟计算模型；在此基础上，对不同总沉桩循环次数下的桩身残余应力和残余摩阻力的分布形态进行对比分析，确定沉桩方法对残余应力的影响模式；并将计算结果与实测值进行对比，以确定模拟计算模型的有效性．

1 沉桩方法对桩侧摩阻力的影响

沉桩过程中固定深度处的桩侧摩阻力不是恒定不变的，随着桩的持续贯入，单位摩阻力会发生明显的减小，称……