静压桩沉桩对既有桩桩周土影响的PIV试验研究
Experimental Study on the Influence of Pile Driving by Static Pressure Pile on Soil near the Existing Pile Using PIV Technique

摘要 基于粒子图像测速(PIV)技术,用自行设计的静压桩自动沉桩模型试验系统,针对单桩和既有桩桩侧新桩沉桩过程中桩周土体的形变场进行一系列对比试验研究。在沉桩过程中用高速工业相机和Davis8.0采集软件连续拍摄观测面上的图像,同时用PIVview2C图像处理软件得到位移场云图。试验结果表明:(1)单桩、既有桩侧新桩的压桩力P与沉桩深度H的关系曲线具有相似的形态特征;既有桩桩侧(桩间距为2d和4d,d为桩径)新桩的P-H曲线比单桩的高;由于受既有桩体限制的影响较大,新桩(2d)的P-H曲线比新桩(4d)的更高些。(2)单桩和新桩(4d)沉桩时,总位移场在桩端两侧呈对称椭圆环形分布;剪切应变场沿桩两侧基本呈对称蝶型分布。而新桩(2d)沉桩时,总位移场和剪切应变场在桩端两侧不对称分布显著,沉桩左侧位移场影响范围较大。(3)单桩和新桩(4d)沉桩时,总位移场的横、竖向最大影响范围基本一致;而新桩(2d)沉桩时,由于受到已有桩体限制影响较大,导致总位移场的横、竖向最大影响范围有所减小。单桩和新桩(2d)沉桩时,剪切应变场的横、竖向最大影响范围基本一致;而新桩(4d)沉桩时,剪切应变场的横、竖向最大影响范围有所增加。研究成果对于进一步明确沉桩挤土效应内在机理和解决相关的岩土工程问题均具有重要的意义。