1、 1 第 1 章 绪 论 1.1 概述 桩基工程是一种比较古老的基础形式，也是目前应用最为广泛的基础形式之一。在软土 地区采用桩基础有着悠久的历史，早在新石器时代，人类就已经成功的在湖泊和沼泽地中 以木桩搭台修建房屋，到 19 世纪后期，钢材、水泥、混凝土和钢筋混凝土相继问世，并被 成功的应用作制桩材料。各种新材料的问世也大大促进了沉桩工艺的改进，静压桩施工就 是近年来得到广泛使用的沉桩工艺。简单来说静压桩施工就是将预制好的桩体通过相应的 压桩机械压到设计深度的施工工艺。 静压桩简单来说具有桩身质量易于保证和检查，价格相对较低，以及施工工效高、无 泥浆和噪音污染等优点，目前已成为我国工业与民用
2、建筑中，特别是软土地基上各类建筑 中广泛采用的桩型之一 6。但静压桩也有其相点对缺，那就是它属于排土置换桩，容易对周 边环境造成不利的影响。在饱和软土地基中沉桩时，桩身将置换同体积的土，会产生巨大 的侧向挤压作用，如果处理措施不当，会引起周边的环境问题，严重时还会引发工程事故。 近些年来，随着高层建筑物的大量兴建，特别是在沿海软土地区和用地紧张地区，沉桩造 成的邻近建筑物和地下公共设施破坏的事例屡见不鲜。随着人们环保意识的不断增强，对 静压桩挤土效应带来的各种问题也越来越引起人们的重视。 从对地基土的影响程度上来说，静压桩施工的桩也属于挤土桩，同常见的打入方法（如 锤击法，振动法）相比，两者对
3、土体作用的机理上有一定的相似性，但仍有一定的差异性， 主要体现为：静力压桩时，沉桩速率保持在一定的范围内，因此压桩过程可以看作准静态 过程，而打入桩的贯入主要依靠动力使桩体沉入地层，贯入过程并不连续。 由于施工工艺的改进，静压法施工具有以下的优点 5： 1.施工时无噪音，适合在市区及其他对噪音有限制的场地施工，如学校、医院、办公 楼及住宅小区等。 2.施工时无震动。 3.和锤击桩相比，施工应力比锤击桩小，且在施工过程中不出现拉应力。采用静压桩 由于桩身不承受冲击，施工时可以适当减少桩体的最小配筋率，降低桩体材料的强度，因 此可以在一定程度上降低桩的制作成本，造价相对较为便宜。 4.桩体在工厂中
4、制作完成，其质量较可靠。另外，在压桩过程中压桩力可以记录，并 可以根据记录来估算承载力。 5.施工工地整洁，不会发生泥浆满地的情况，操作自动化程度高，施工人员及监理人 员劳动强度低。 静压桩沉桩扩孔挤土效应分析 2 6.施工速度快，工效高，工期相对较短。 7.施工时桩长可以接驳，长度不受机械设备的限制。 8.静压桩的桩端持力层可以取中密-密实的砂性土层、硬塑-坚硬的粘性土层、全风化 岩层甚至强分化岩层、比钻孔灌注桩、人工挖孔桩的持力层为浅。 静压桩已在我国得到了广泛的应用。 从已有的资料信息 9来看， 我国静力压入桩的使用 数量为世界之最。 1.2 国内外研究应用现状 随着静压桩的广泛使用，国内外早已有许多工程技术专家对其进行了研究。沉桩引起 的对桩周土体的挤土效应的研究开展地较为广泛，研究内容大多集中在桩周土体的变形， 沉桩过程中土体应力状态及土体强度的变化等方面。 孔扩张机理与岩土工程中的许多实际问题具有相似性，如沉桩的挤土效应等，因此在 岩土界得到了关注和应用。在国内外科研工作者的共同努力下，孔扩张理论得到了长足的 发展与完善。针对拟解决问题的特殊性，在材料本构模型
