基于离散元法的欠送桩基承载特性评估

摘要

静压法沉桩过程中经常遇到沉桩困难问题，导致桩基欠送现象。为探究桩体欠送情况下静压桩的承载性能，依托马来西亚东海岸铁路项目，开展现场静压桩沉桩试验。采用颗粒流程序(PFC)离散元数值模拟软件，建立层状地基中群桩静压沉桩的离散元模型，对比分析欠送桩、设计桩长情况下静压群桩的承载性能，并探讨桩间距对群桩承载性能的影响。结果表明：欠送桩情况下存在最优桩间距，约为1.9D,其极限承载力可以达到设计桩长的93.3%;从微观力链蔓延特征来看，砂土层在桩侧和桩端均能提供显著的侧摩阻力和桩端阻力，而黏土层则仅能作为持力层提供桩端阻力；在群桩受力体系中，由位移云图发现深基桩地基具有较强的抗变形能力，浅基桩地基则更容易出现水平扩展和位移，群桩受力形式类似开口管桩；通过分析不同桩间距时承载力与桩顶位移的变化，发现低于最优桩间距时，随着桩间距的减小，极限承载力减小。研究成果可为出现静压困难的欠送桩施工提供参考。

关键词

铁路路基 / 承载性能 / 数值计算 / 欠送群桩 / 多层土地基