李雨浓等：黏土中静压沉桩离心模型 ·291· 位移/mm 位移/mm 05 1.0 1.5 2.0 0.5 1.0 15 2.0 h/B=6 5 h/B=6 -10 三-5 -20 .15 h/B=1 -25 h/B= h/B=3 20 -30 位移/mm 0.5 1.0 1.5 2.0 -S /B=3 -15 -25 月 h/B=6 -35 -45 (c) h/B=1 -55 图11桩加载过程中不同重力场下径向总应力.(a)50g:(b)125g:(c)250g Fig.11 Lateral total stress variations during loading at different gHevels:(a)50g:(b)125g:(c)250g 表2离心机试验桩抗拉承载力预测结果 Table 2 Tension capacity predictions for drum centrifuge test pile Q.1Q_ 方法 50g125g250g平均值，4标准差，sC0V APH20000.841.231.311.12 0.250.22 方程(4) 1.091.251.15 1.16 0.08 0.07 方程(5)0.991.241.161.13 0.130.12 度s值是采用离心机试验的实测值s（见图4) 计算的.通过对比表中数据结果发现，在3个不同 0.5 1.0 1.5 20 位移/mm 重力场下两种方法的预测值都偏高百分之十几左 图12不同重力场下桩侧摩阻力 右，但是很明显采用基于CPT2013方法预测的结果 Fig.12 Profile of q.at different g-evels in tension test C0V要比AP2000方法低45%~68%，可以得到更 合理可靠的预测结果.可见计算桩侧摩阻力时，如 0.023q. max 能考虑桩的h/R(或长度效应)这一主要影响因素 TI= 0.15 tanδ (5) 可以得到更满意的预测结果 4结论 式中，R为桩的有效半径（当开口管桩时，R=(R2 -R)a5,R和R,分别为开口管桩的内外半径)；σ (1)在桩贯入阶段，桩身不同位置的总径向应 为桩侧垂直有效应力.方程(4)是针对一些桩基工 力随着深度的增加而线性增加：而对同一贯入深度 程无法明确桩土内摩擦角而得出的公式：方程(5) 而言，该处总径向应力随着h/B的增加而减小.故 则针对可以确定桩土内摩擦角及桩侧垂直有效应力 在黏土中沉桩时，为了避免桩侧摩阻力值估算过大， 的桩基工程给出的回归公式 需要考虑桩的长度效应 两种经验方法的计算值(Q)与离心机实测值 (2)在桩贯入结束后，对比所有不同重力场下 (Q)比值的变异系数(C0V)可见表2. 的离心机试验结果发现，静置稳定期间在桩侧不同 表2中API2000方法式(1)中的不排水剪切强 部位的应力传感器测得H/H,的最终值均比桩贯入李雨浓等: 黏土中静压沉桩离心模型 图 11 桩加载过程中不同重力场下径向总应力． ( a) 50g; ( b) 125g; ( c) 250g Fig． 11 Lateral total stress variations during loading at different g-levels: ( a) 50g; ( b) 125g; ( c) 250g 图 12 不同重力场下桩侧摩阻力 Fig． 12 Profile of qs at different g-levels in tension test τf = 0. 023qt [ max ( h Ｒ* ， ) ] 1 ( － 0. 2 qt σ' ) v 0. 15 tan δf ( 5) 式中，Ｒ* 为桩的有效半径( 当开口管桩时，Ｒ* = ( Ｒ2 － Ｒ2 i ) 0. 5，Ｒ 和 Ｒi分别为开口管桩的内外半径) ; σ' v 为桩侧垂直有效应力． 方程( 4) 是针对一些桩基工 程无法明确桩土内摩擦角而得出的公式; 方程( 5) 则针对可以确定桩土内摩擦角及桩侧垂直有效应力 的桩基工程给出的回归公式． 两种经验方法的计算值( Qc ) 与离心机实测值 ( Qm ) 比值的变异系数( COV) 可见表 2． 表 2 中API2000方法式( 1) 中的不排水剪切强 表 2 离心机试验桩抗拉承载力预测结果 Table 2 Tension capacity predictions for drum centrifuge test pile 方法 Qc /Qm 50g 125g 250g 平均值，μ 标准差，s COV API 2000 0. 84 1. 23 1. 31 1. 12 0. 25 0. 22 方程( 4) 1. 09 1. 25 1. 15 1. 16 0. 08 0. 07 方程( 5) 0. 99 1. 24 1. 16 1. 13 0. 13 0. 12 度 su-uc值是采用离心机试验的实测值 su-Tbar ( 见图 4) 计算的． 通过对比表中数据结果发现，在 3 个不同 重力场下两种方法的预测值都偏高百分之十几左 右，但是很明显采用基于 CPT2013 方法预测的结果 COV 要比 API2000 方法低 45% ～ 68% ，可以得到更 合理可靠的预测结果． 可见计算桩侧摩阻力时，如 能考虑桩的 h /Ｒ* ( 或长度效应) 这一主要影响因素 可以得到更满意的预测结果． 4 结论 ( 1) 在桩贯入阶段，桩身不同位置的总径向应 力随着深度的增加而线性增加; 而对同一贯入深度 而言，该处总径向应力随着 h /B 的增加而减小． 故 在黏土中沉桩时，为了避免桩侧摩阻力值估算过大， 需要考虑桩的长度效应． ( 2) 在桩贯入结束后，对比所有不同重力场下 的离心机试验结果发现，静置稳定期间在桩侧不同 部位的应力传感器测得 H /Hi的最终值均比桩贯入 · 192 ·