管桩土塞效应模型试验研究

张 硕，杨铭斐，王希斌，施正浩

（1.河南城建学院 土木与交通工程学院，河南平顶山467036；2.中国平煤神马集团铁路运输处，河南平顶山467000）

开口管桩在贯入过程中，桩端部分土体会进入桩内形成土塞［1-2］。管桩的贯入阻力和承载力特性会受到土塞效应的影响，这是开口管桩最显著的特征之一。在沉桩过程中，土塞与管桩之间的相互作用非常复杂［3-5］，国内外学者针对土塞效应对承载力的影响和压桩过程中形成土塞高度的影响因素进行了研究。Lüking（2013）等［6］进行了砂土中的静压管桩模型试验，分析了土体密度、土塞高度与管桩压入深度增量之比（IFR）的关系；Lehane等借助模型试验研究了砂土层中管桩土塞形成机理及管桩承载力特性［7］；Fattah等［8］通过进行模型试验分析土塞对开口管桩承载能力的影响；Kikuchi等对竖向加载开口桩桩端土塞效应的机理进行了分析研究［9］；王家全等对3种不同直径的镀锌开口管桩进行室内静压沉桩模型试验，以分析单桩、群桩土塞高度的变化规律和红黏土地层管桩土塞效应的机理［10］；谢永健等通过现场试验统计上海软土地区中PHC管桩的土塞高度，分析土层性质对管桩土塞效应的影响［11］；葛藤等分析了实际工程中预应力混凝土管桩土塞效应的主要影响因素［12］。

现有研究成果较少涉及管桩与粉质黏土的土塞效应问题，且在多数有关管桩土塞效应的研究中并未考虑压桩速度的影响。本研究通过开展粉质黏土和砂土的开口管桩室内模型试验，模拟开口管桩的压桩过程，分析土体性质、管桩内径及压桩速度等因素对桩体土塞效应的影响。……