无黏性土中钻孔径向卸荷收缩理论解

作者：赵春风; 费逸^*; 赵程; 吴悦; 王有宝

来源：哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(04): 135-141.

• 竖向钻孔
• SMP屈服准则
• 无黏性土
• 径向卸荷
• 理论解

在钻孔灌注桩成孔过程中会引起钻孔周边土体径向应力卸载和钻孔收缩变形,为此,基于SMP屈服准则和非相关联流动法则,推导在无黏性土中竖向钻孔径向卸荷孔周应力场位移场解析解,并结合Berezantsev和夹心墙两种土压力公式,得出孔周孔壁位移沿钻孔深度方向的变化曲线,并与忽略塑性区弹性变形的结果进行对比.参数分析的结果表明,卸荷因子n和钻孔半径a0及内摩擦角?对孔壁位移均有明显影响,其中n和?的影响存在着临界点,n和?小于该值,孔壁位移则显著增大;而剪胀角ψ的影响有限,可忽略不计.卸荷因子n是一个只与内摩擦角?有关的函数;而rp/a是一个只与?、n有关的定值,与深度方向无关,故无黏性土中竖向钻孔的自立深度为0.忽略塑性区弹性变形的柱孔收缩位移解相对偏小,而塑性区半径解相对偏大,故忽略塑性区弹性变形的解答在工程应用中不保守.另外,选取不同土压力沿深度方向的孔壁位移值存在较大差别,在竖向钻孔时的土压力选取还需与现场实测相结合.

• 单位
  同济大学; 岩土及地下工程教育部重点实验室