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静压桩在我国许多地区得到了广泛的应用,关于静压桩问题的研究一直是近年来研 究的一个热点问题,其中静压桩与土的相互作用的研究是一个重要的内容。研究由于压桩引起的周围土体的位移应力变化对于防止周围环境受到不利影响具有重要的意义,另外,对压桩前后土体性态参数的变化进行研究对于优化地基设计方案也具有积极的意义。在本文中,结合陕西省蒲白矿务局白水煤矿的静压桩工程实例,对上述问题进行了较为深入的研究。论文的主要工作有: (1)分别采用有限元方法和理论推导方法研究了由于地基不均匀沉降和大量积煤对 上部结构破坏的影响,确定了上部结构破坏是由于地基不均匀沉降所致。通过分析比较论述了采用静压桩加固地基的多项优点,并对静压桩的加固方案与效果进行了简单介绍。 (2)将有限元方法运用于沉桩扩孔的模拟,用从初始半径a0的小孔扩张到2a0的过程来等效0~R的小孔扩张半径为R桩的沉入过程,和已有理论分析所取的结果进行比较分析,证明FEM对圆孔扩张课题也是有效的,与圆孔扩张理论相比,扩大了应用范围,可以推广进行其它截面形式的桩扩孔的分析研究。 (3)基于圆孔扩张理论的基本思想,将沉桩过程视为土体被侧向挤开的过程,把桩 体半径作为己知的位移边界条件逐步施加在受压土体的边界上,并且考虑接触边界上的剪应力作用,对静压桩沉桩过程进行了数值模拟,得到了一些关于由于沉桩而引起的地基土的位移应力变化的相关结论。 (4)探讨桩体对对地基土的横向挤密效果,建立了地基处理后土的各种物理力学参 数和地基承载力的计算公式,提出了土的损伤参数和弹性模量、变形模量、压缩模量之间的关系,并且可以应用与地基土手纵向压密作用的分析,利用工程实例,检验了文中公式的正确性和实用性。