基于透明土的管桩贯入特性模型试验研究

摘要：

由于受土塞效应等因素影响，开口管桩和闭口管桩在贯入过程中的挤土效应存在明显的差异；然而针对该两者贯入特性的研究相对较少。基于透明土和PIV（Particle Image Velocimetry）技术，开发了相应的桩基贯入模型试验系统，用于桩基贯入过程中桩周土体变形的非插入式测量。试验选用的透明土由玻璃砂和具有相同折射率的孔隙液体制成。该试验系统主要包括：线性激光光源、CCD（Charge-Coupled Device）相机、自动沉桩加载仪和计算机控制系统等。激光射入透明土，和透明土之间的相互作用产生了独特的散斑场，通过CCD相机摄取贯入过程中各个时刻散斑场变形的图片，然后通过 PIV 技术对这些变形前后的图片进行处理，即可得到整个土体位移场。分别进行了开口管桩和闭口管桩的桩基贯入试验，得到了对应的土体位移场，并对桩基贯入引起的桩周土体径向位移试验结果与圆孔扩张法、应变路径法等理论计算结果进行对比分析；研究结果表明，对于闭口管桩，由于竖向位移的影响，试验值比圆孔扩张法结果小，其与应变路径法更为接近；对于开口管桩，由于沉桩过程中土塞作用，试验值比圆孔扩张法大，其影响不可忽略。

关键词：开口管桩、闭口管桩、模型试验、位移场、透明土、PIV技术

分类号：TU470(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51278170；国家自然科学基金高铁联合基金项目U1134207；长江学者和创新团队发展计划项目IRT1125

在线出版日期：2014-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1564-1568