层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模拟

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2024年第05期北京时间：

作者：王彤,高北,蔡汉竹,吴则祥,莫品强,扈萍,庄培芝

摘要：为了探讨静压桩贯入层状砂土地基引起的桩周土体分层效应，基于耦合欧拉-拉格朗日法，结合考虑颗粒破碎的砂土临界状态本构模型SIMSAND-Br模型，建立层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模型；基于已有的三轴排水剪切试验数据校正SIMSAND-Br模型参数，并用于模拟已有的离心机桩基贯入模型试验，通过对比模拟结果与已有的离心机桩基贯入模型试验数据，验证所建立模型的可靠性；采用验证后的所建立模型模拟分析层状砂土地基中静压桩贯入阻力和土体位移。结果表明：模拟计算的静压桩贯入阻力和土体位移结果与已有的离心机桩基贯入模型试验结果一致，所建立的模型可以用于层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应的模拟分析；土体分层对于靠近土体分层界面一定范围内的静压桩贯入阻力和所引起的竖向位移具有较大影响，影响区域直径约为桩直径的4～10倍，对水平位移的影响极小，该影响区域大小随着砂土相对密实度和与分层界面距离的变化而显著变化。

关键词：桩基;挤土效应;耦合欧拉-拉格朗日法;层状砂土地基;数值模拟

基金资助：山东省自然科学基金项目(ZR2021QE186);; 交通运输部交通运输行业重点科技项目(2022-ZD4-047)