静压桩施工对周边环境影响及灾变控制
作者： 李富荣 著
出版时间： 2016年版
内容简介
本书是国内外首次出版的一本关于静压桩施工环境问题的著作，以静压桩施工引起的挤土效应及其土工环境问题为背景，采用室内模型试验、理论研究、实测分析、数值模拟相结合的研究方法，全面阐述静压桩施工对周围工程环境（地下管线、建筑基坑、市政道路）的影响规律及其灾变控制技术，并基于新型桩基技术，提出一种预制自排水桩。书中提供了丰富数据，可用于相似工程中。全书共分8章。首先，在静压桩施工挤土机理的基础上，系统分析了静压桩与土体接触面的滑动摩擦特性，静压桩施工的挤土效应及其周围工程环境的影响；然后，介绍了静压桩施工挤土效应的灾变控制技术，并基于灾变控制的设计思想，提出一种新型桩基：预制自排水桩，并分析了该桩的抗挤土效应；最后，针对现有国家相关规范缺乏，从源头上避免或减少挤土效应，介绍了静压桩的设计。
目录
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 静压桩施工机械 3
1.2.1 静力压桩机的分类 3
1.2.2 静力压桩机的构造 5
1.2.3 典型静力压桩机介绍 7
1.2.4 静力压桩机的选择 10
1.3 静压桩施工工艺 12
1.3.1 施工流程 12
1.3.2 施工常见问题 14
1.3.3 《建筑桩基技术规范》规定 16
1.4 静压桩施工引起挤土效应的工程案例 18
1.5 静压桩施工对周围环境影响的研究 20
第2章 静压桩施工的挤土机理分析 24
2.1 静压桩沉桩机理综述 24
2.1.1 黏性土中的静压沉桩特性 25
2.1.2 砂土中的静压沉桩特性 27
2.2 静压桩施工挤土效应分析方法 28
2.2.1 圆孔扩张法 28
2.2.2 应变路径法 29
2.2.3 有限单元法 30
2.2.4 滑移线理论 32
2.3 静压桩挤土问题的弹塑性分析 32
2.3.1 基本假定与基本方程 33
2.3.2 挤土问题的弹性解 34
2.3.3 挤土问题的弹塑性解 35
2.3.4 桩周土体超静孔隙水压力的计算 40
第3章 静压桩与土体接触面的滑动摩擦试验研究 42
3.1 研究概要 42
3.2 试验方法 44
3.2.1 试验土样的制备 44
3.2.2 试验仪器的改进 45
3.2.3 试验工况及方法 45
3.3 试验结果 46
3.4 影响因素分析 49
3.4.1 最大摩阻力与法向应力的关系曲线 49
3.4.2 摩阻力变化幅值与法向应力的关系分析 50
3.4.3 沥青涂层对摩擦性能的影响分析 51
3.4.4 时效性对摩擦性能的影响分析 52
3.5 本章小结 53
第4章 静压桩施工的挤土效应研究 54
4.1 挤土效应的试验研究 54
4.1.1 模型试验设计 54
4.1.2 数据采集 57
4.1.3 试验工况设计 60
4.1.4 试验结果及分析 62
4.2 挤土效应的理论研究 68
4.2.1 小孔扩张理论 68
4.2.2 工程估算公式 70
4.2.3 现场测试的比较与分析 73
4.3 挤土效应的数值模拟 79
4.3.1 数值模拟在静压桩施工中的几个问题 79
4.3.2 均质土场地上静压沉桩过程分析 83
4.3.3 成层土与均质土场地上静压沉桩过程的比较分析 87
4.3.4 静压桩施工过程分析 90
4.3.5 静压桩施工过程对周围环境的影响分析 94
4.4 本章小结 99
第5章 静压桩施工挤土效应对周围环境影响的试验研究 101
5.1 试验目的 101
5.2 静压桩施工对周围地下管线的影响 101
5.2.1 试验方案设计 101
5.2.2 试验结果分析 103
5.2.3 影响因素分析 105
5.3 静压桩施工对周围基坑的影响 107
5.3.1 试验方案设计 107
5.3.2 试验结果及分析 108
5.4 道路约束下静压桩挤土效应分析 110
5.4.1 试验方案设计 110
5.4.2 试验过程分析 112
5.4.3 桩区-道路之间的位移分析 114
5.4.4 道路两侧的最大位移分析 116
5.4.5 道路宽度的影响分析 117
5.5 本章小结 118
第6章 静压桩施工引起挤土效应的灾变控制技术 120
6.1 灾变控制原理 120
6.2 灾变控制方法 121
6.2.1 设计阶段 121
6.2.2 施工前 122
6.2.3 施工期间 126
6.3 监测方案及预警机制 129
6.3.1 土体位移监测 129
6.3.2 孔隙水压力监测 132
6.3.3 周围建筑物监测 132
6.3.4 预警机制 134
第7章 预制自排水桩的抗挤土效应研究 137
7.1 基于灾变控制的设计思想 137
7.2 预制自排水桩的抗挤土机理 138
7.2.1 沉桩时挤土应力计算 138
7.2.2 挤土范围分析 139
7.2.3 挤土破坏原因分析 139
7.2.4 自排水桩沉桩时间间隔的计算思路 140
7.3 预制自排水桩的排水计算及分析 141
7.3.1 计算假定 141
7.3.2 预制自排水桩排水计算 142
7.3.3 固结时间计算 143
7.3.4 计算实例 143
7.4 预制自排水桩的沉桩排水试验研究 145
7.4.1 室内排水试验研究 145
7.4.2 现场排水试验研究 150
7.5 预制自排水桩的承载力试验研究 152
7.5.1 桩身承载力试验研究 152
7.5.2 单桩竖向承载力试验研究 155
7.6 预制自排水桩的沉桩工艺 160
7.7 预制自排水桩的经济性分析 161
7.8 预制自排水桩的可行性分析 162
7.8.1 与国内研究比较 162
7.8.2 技术熟练程度 163
7.8.3 社会经济效益分析 164
7.8.4 创新之处 164
7.8.5 存在问题与改进意见 165
7.9 本章小结 166
第8章 静压桩的设计介绍 167
8.1 目的 167
8.2 设计内容 167
8.3 静压桩设计的规定及释义 174
8.3.1 一般规定 174
8.3.2 静压桩的种类、连接及选用 177
8.3.3 桩基计算 180
参考文献 186
索引 191
