施工順序對微型鋼管樁加固既有基礎變形的影響試驗研究

摘要：微型鋼管樁由于具有施工效率高、對周圍環境友好等技術優點，被廣泛應用于既有建筑物的增層改造、加固及糾偏工程中。施工順序會影響加固或糾偏效果，甚至影響建筑物的安全，然而圍繞施工順序對微型鋼管樁加固既有基礎的變形特性影響的研究仍相對不足。基于透明土材料和粒子圖像測速（Particle Image Velocimetry，PIV）處理技術，開展不同沉樁順序（逆時針、順逆時針結合、Z字形及對稱形）下既有基礎微型樁加固的可視化模型試驗，分析加固過程引起的樁周土體位移場變化，以及不同沉樁加固順序對既有承臺的影響規律，并確定最優的加固方案。結果表明，在試驗條件下，承臺面下方的樁對樁周的土體有擠密作用，在承臺周邊壓樁時，承臺面下方的樁周圍土體位移較小，相對于無承臺情況影響范圍縮小42%，最大位移縮小36%；對稱加固順序相對最優，施工過程中對既有基礎的抬升位移僅為最不利加固順序時的56%。

關鍵詞：既有基礎；微型鋼管樁；透明土；加固順序；位移場

中圖分類號：TU478" " "文獻標志碼：A" " "文章編號：2096-6717（2024）04-0100-09

Experimental study on influence of construction sequence on deformation of existing foundation reinforced with micropile

LIU Jiangtao1， LI Cunjun1， YU Jianghua2， ZHANG Yanhong1， ZHANG Chunbin1， KONG Gangqiang2

（1. China Railway （Shanghai） Investment Group Co.， Ltd.， Shanghai 201101， P. R. China； 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering， Hohai University， Nanjing 210098， P. R. China）

Abstract： Micro steel pipe pile is widely used in the reconstruction， reinforcement and rectifying of existing buildings considering that it is of high construction efficiency and environmentally friendly. The construction sequence would influence the effect of reinforcement or rectification and even the safety of the building. However， the research about" influence of the construction sequence on displacement of the existing foundation reinforced by micro steel pipe piles is still relatively insufficient. Based on transparent soil material and particle image velocimetry （PIV） technology， this study performed the visual model test of reinforcing existing foundation via micro piles in different sinking orders （counterclockwise type， combined clockwise and counterclockwise type， Z type and symmetrical type）， analyzed the displacement field of soil caused and the influence of different sinking orders on the cushion cap， pointed out the optimal strengthening scheme. The results indicate that under the test conditions， the pile under the cushion cap had a compacting effect on the surrounding soil. When the pile sanked around the cushion cap， the soil displacement around was less significant， and the soil disturbance zone was reduced by 42%， and the maximum displacement was reduced by 36% compared with the case of no cushion cap. The symmetrical reinforcement sequence was optimal， considering that the lifting displacement was only reduced by half.

Keywords： existing foundation； micropile； transparent soil； reinforcement sequence； displacement field

既有建筑物在使用過程中因改變建筑物的使用功能或者受環境的影響，如增加荷載、改擴建、新建地下工程等，需要對原有基礎進行加固，以達到滿足安全性的要求[1-3]。微型鋼管樁因其貫入性能優越、搬運與堆放操作容易、豎向及水平向承載力大等技術優點，被廣泛應用于建筑物既有基礎加固工程應用中[4]。Cadden等[5]發現微型樁摩阻力的分配將因土層土質條件、樁身自身剛度和樁土接觸情況不同而異。劉小麗等[6]以微型鋼管樁-噴錨聯合支護的巖石基坑工程為對象，通過數值模擬分析了微型鋼管樁在巖石基坑支護中的作用機制。唐咸遠等[7]通過試驗發現，不同標準計算的極限承載力和抗彎剛度與試驗所得的相差較大。呂凡任等[8]、Fiscina等[9]分別在軟土和熱帶紅土中開展了微型樁的抗壓和抗拔承載特性現場試驗，分析了其荷載沉降規律和傳力機理。楊漢臣[10]系統分析了微型鋼管樁的加固作用機理，并提出一套設計計算方法。學者們針對微型鋼管樁加固性能開展的研究較多[11-12]，但關于微型鋼管樁不同加固順序產生的擠土效應研究較少。

可視化透明土試驗技術是通過利用人工合成透明土材料和粒子圖像測速（Particle Image Velocimetry，PIV）技術實現土體內部變形的觀測，進而實現土體內部位移場、滲透滲流、土體強度、三維變形等問題的可視化研究[13-14]。夏元友等[15]采用透明土材料，通過物理模型試驗研究了錨桿拔出機理。梁越等[16]基于透明土原理，結合粒子圖像測速技術，揭示孔隙液體的流動特性。王壯等[17]基于透明土技術，對巖邊坡滑移機理進行了模型試驗研究。孔綱強等[18-19]探討了透明土材料與天然砂土物理力學特性的相似性，并開展了基礎研究和相關巖土可視化實踐應用。相關研究充分驗證了采用透明土試驗技術研究相關巖土工程中結構與土體相互作用機理的有效性；然而，既有研究中很少涉及微型鋼管樁加固既有基礎。

微型鋼管樁在加固既有基礎過程中會產生明顯的擠土效應，進而對既有基礎和先前壓入的樁產生一定的影響，不同的加固順序產生的擠土效應不同。傳統的試驗研究難以對土體周圍的位移場進行監測，因此，筆者基于透明土材料和數字圖像處理技術，開展對稱和非對稱加固順序下承臺變形及樁周土體位移場的可視化模型試驗，探討不同位置沉樁及不同加固順序對既有基礎的影響規律，并提出最優的加固方案。

1 模型試驗概況

1.1 依托工程簡介

以河南理工大學（南校區）鍋爐房基礎加固工程項目為依托，由于建筑功能改變，增加兩層樓板，上部荷載增加，故采用微型鋼管樁進行既有基礎加固。現場微型鋼管樁加固過程照片如圖1所示。

現場兩種加固順序分別如圖2（a）、（b）所示，圖中中心灰色方塊為既有基礎的承臺，在既有承臺的基礎周圍布置8根微型鋼管樁，并與新建的承臺（圖中藍色部分）整體澆筑在一起構成基礎，以此提高建筑物基礎的承載力。圖2中紅色字體表示既有承臺上部柱體相對的4個面，外圍序號為壓樁加固順序，既有基礎1的壓樁加固順序是逆時針，既有基礎2的壓樁加固順序為順逆時針結合，因為在邊樁位置處有阻礙，在第3根樁壓樁完成后無法按照逆時針順序繼續壓樁，第4根樁在第3根樁的對角位置壓樁，之后按順時針加固順序壓樁。

1.2 模型試驗工況設計

按照現場實際施工順序開展模型試驗，并進行兩組與現場試驗不同的加固順序。參考相關文獻[20-21]，盡可能減小加固順序對既有基礎的影響，分別采用工程中常用的Z型加固順序和對稱加固順序，Z型加固順序和對稱型加固順序分別如圖2（c）和（d）所示。

模型試驗的模型槽、模型樁和模型承臺均為無色透明的有機玻璃材質，微型鋼管樁和既有承臺下端灌注樁均按照1：50相似比進行縮尺，微型鋼管樁樁長為13 m，縮小后為26 cm，樁徑為159 mm，縮小后樁徑為4 mm，但受加工條件的限制，采用樁長26 cm樁徑為1 cm的模型樁。既有承臺下端灌注樁樁長為8 m，樁徑為0.8 m，經過縮尺考慮，實際加工條件承臺下端模型樁的樁長為16 cm，樁徑為2 cm，將試驗中的模型樁在樁頭位置打磨成圓錐狀以與實際工程保持一致。模型槽尺寸為180 mm×180 mm×260 mm，壁厚為5 mm。現場試驗中微型鋼管樁距離土體邊界為1.2 m，約為7D（D為樁徑），故模型試驗的模型樁距離模型槽邊界按照原有模型樁相似比應該為28 mm（取30 mm），模型承臺的長和寬均為120 mm。

研究加固順序對既有承臺的樁周土體位移場變化，首先需要得到壓樁過程中土體的散斑場，而散斑場的照片是通過CCD相機拍攝激光入射透明土中那個面得到的，在考慮實際工程壓樁順序的基礎上，根據對稱性選取兩個具有代表性的激光入射面。激光入射面1為承臺的某一邊，選擇承臺其中的一邊即可以代表其他3邊樁周土體的位移場的變化；激光入射面2為經過承臺面下方的樁的一個面，通過入射面2的壓樁過程，可以得到下端樁的基礎對稱壓樁的土體位移場的變化，激光入射面1、2示意圖如圖3所示。

針對這兩個激光入射面，分析4種壓樁工況下樁周土體位移場的變化。第1種工況（單壓1根樁）對應的是激光入射面1中間的樁，第2種工況對應的是激光入射面1的3根樁從左至右連壓，第3種工況對應的是激光入射面1兩側的兩根樁從左至右連壓，第4種工況對應的是激光入射面2兩側的兩根樁從左至右連壓，不論以何種工況沉樁，原承臺面下方的樁即既有基礎是始終存在的。

1.3 試驗裝置及試驗材料

試驗裝置與設備如圖4所示，沉樁過程由電機提供穩定轉速帶動壓桿移動，壓桿升降范圍為0～200 mm，壓力范圍為0～5 000 N，壓桿移動速度范圍為0～5 mm/s。CCD高速工業數字相機的分辨率為1 280×960，采用幀曝光方式，幀數為15，曝光時間為100 μs～30 s，像元大小為4.65 μm×4.65 μm。采用的人工合成透明土選用折射率為1.458 5、相對密實度為60%的熔融石英砂，試驗孔隙液體選用正12烷和15號白油按質量比4：1混合調配而成，利用阿貝折射儀測定液體折射率，使其與熔融石英砂的折射率一致。粒徑為0.5～1.0 mm，比重為2.186，最小干密度為0.97 g/cm3，最大干密度為1.274 g/cm3，直剪試驗所得干樣內摩擦角為37.3°，油樣內摩擦角為38.3°，透明土試樣物理力學性質詳見文獻[18]。熔融石英砂和配制的透明土如圖5所示。

模型試驗的目的是得到壓樁加固過程對承臺的位移的影響，基于透明土和PIV技術只可以得到承臺4個面中的2個相對面上所標記的點的位移變化，而無法得到承臺4個面的位移變化，故試驗采用標記法測量承臺位移變化。具體方法是將細鋼絲和承臺上部綁扎在一起，再利用鋼絲的易彎曲特性將其繞過壓樁孔，與承臺面相垂直伸出，為了使鋼絲可以反映承臺每條邊中間點的沉降變化，用鋼絲將伸出的鋼絲固定在承臺中間壓樁孔位置，綁扎效果見圖6。為了使讀數更加準確，靠近伸出的鋼絲位置貼上刻度尺，這樣可以減少讀數的誤差。通過這種方法，承臺每個面的位移變化都可以通過與承臺中間所固定的鋼絲位置讀出。

1.4 試驗過程

按照模型試驗需求配制好透明砂土，對土體進行壓實，之后確定透明槽、激光器、CCD相機、沉樁加載儀在光學平臺上的相對位置。打開激光器，調節功率并檢驗其與透明土體相互作用形成的散斑場切面的清晰度與均勻性，然后調整激光角度，使切面垂直入射并通過模型樁中心線。打開CCD相機，先大概調整CCD相機與模型槽之間的距離，使CCD相機正對模型槽，之后調整CCD相機焦距以獲得較好的視場，并能拍攝整個壓樁畫面。將沉樁加載儀的靜壓樁速率調至試驗需要的速率，同時通過圖像采集軟件控制CCD相機連續拍攝沉樁過程。壓樁完成后，通過粒子圖像處理軟件PIV-view2分析獲得的壓樁過程圖片，得到壓樁過程中不同時刻的樁周土體的位移場變化，同時在對應的工況中記錄既有承臺4個面位移的變化。

2 試驗結果與分析

2.1 加固過程對樁周土體的影響

通過透明土模型試驗得到單壓一根樁時壓樁加固過程中樁周土體位移場變化圖如圖7所示，圖7右上角有一個代表位移矢量大小為1 mm的箭頭，圖中各個位置的位移矢量大小可通過與1 mm箭頭長度的比值來確定，箭頭越長，矢量越大。隨著壓樁深度的增加，壓樁對樁端下部土體的影響范圍從2D擴大到6D以上，土體的位移也隨之增大，最大位移為2.2 mm，位于樁端下方靠近樁體3D距離處；樁端土體的位移明顯，靠近樁端下層的土體開始主要向下移動，隨著壓樁深度的增加，靠近樁端下層土體開始向右移動且位移逐漸增大，遠離樁端下層的土體因為擠密效應開始向兩邊移動；隨著靠近樁端下層的土體往下移動，遠離樁端下層的土體受到擠壓作用產生較小向上的位移。

樁端正下方土體受到樁端向下的擠壓作用，這個作用可以將其看作集中力，樁端正下方D范圍以內的土體以向下移動為主。樁端在D范圍以外的左右側土體以向左和向右移動為主，此范圍內的土體主要受到樁端D范圍內的土體下移的擠壓作用而向左、右移動，此時樁端D范圍外的土體可視為受到分布荷載的作用。壓樁時樁側土體的位移并不明顯，因為試驗樁材料是有機玻璃，樁身過于光滑，與土體的摩擦較小，故樁側的土體位移較小。

研究激光入射面1連壓3根樁加固順序的位移場變化圖如圖8所示，研究激光入射面1連壓2根樁加固順序的位移場變化圖如圖9所示，研究激光入射面2連壓2根樁加固順序的位移場變化圖如圖10所示。根據激光入射面1連壓3根樁位移場變化圖，當壓入邊側樁時，樁端下層的土體開始主要向下移動，隨后靠近樁端下層土體開始向右移動，位移逐漸增大最后向上移動，位移場變化范圍距離槽底4D，最大位移為2.3 mm，位于樁端正下方的土體處。當壓入中間樁時，樁端土體向兩側移動，且向右移動的位移較大，并沒有向上移動，位移場變化范圍距離槽底3D，此時最大位移為2.2 mm，位于樁端下方靠近樁體3D距離處。當壓入右邊樁，樁端土體向兩側移動，且向左移動的位移較大，并沒有向上移動，位移場變化范圍距離槽底2D，最大位移為2.1 mm，位于第2根樁與第3根樁之間的槽底處。壓樁過程中，樁端土體被逐漸擠密，樁端土體都向土體密度較低處移動且位移越來越小，每根樁引起的土體位移呈現出逐漸減小的趨勢。

兩根樁連壓時，第2根樁沉樁結束后土體的最大位移為2.2 mm，位于第1根樁的樁端下方。根據對比激光入射面1連壓兩根樁加固順序和連壓3根樁加固順序，當不存在中間樁壓右邊樁時，樁端左側土體向左移動且在中間位置向上移動，最左端土體向上移動，此時壓右邊樁對底端土體位移場影響明顯；當存在中間樁壓右邊樁時，樁端左側土體僅向左移動且只影響中間位置，對中間樁左側土體不產生影響，中間樁對透明槽中間土體有擠壓作用，減弱了壓右邊樁對底端土體的影響。

當對激光入射面2進行兩根樁連壓時，由于存在既有承臺面下方的樁，第2根樁的沉入對第1根沉入樁體周圍的土體幾乎沒有影響，兩根沉樁引起的最大土體的位移均為1.4 mm。通過對比激光入射面1連壓兩根樁加固順序和激光入射面2連壓兩根樁加固順序，得到當中間位置存在承臺面下方的樁時，整個位移場的平均位移較小且壓樁時位移場發生改變的區域較小，說明當對稱壓樁中間存在承臺面下方的樁時，樁周圍的土體會被擠密，樁周圍土體在同樣力作用下位移較小，影響的范圍縮小了42%，由12D變為7D，縮小42%，土體的最大位移縮小了36%，由2.2 mm變為1.4 mm。

2.2 加固順序對既有基礎的影響

逆時針加固順序下承臺的位移變化圖如圖11所示，根據圖11可得，在加固過程中，柱1面最大抬升位移為1.5 mm，從壓第1根樁開始，到壓第2根樁結束，壓第1根樁抬升位移最大；柱1面最大下降位移為0.8 mm，從壓第4根樁到壓第5根樁結束，壓第4根樁下降的位移最大。柱2面最大抬升位移為2.0 mm，從壓第1根樁到壓第1根樁結束。柱3面最大抬升位移為2.0 mm，從壓第1根樁到壓第1根樁結束。柱4面最大抬升位移為2.0 mm，從壓第1根樁到壓第5根樁結束，壓第5根樁抬升的位移最大。

順逆時針結合加固順序下承臺的位移變化圖如圖12所示，根據圖12可得，在加固過程中，柱1面最大抬升位移為2.4 mm，從壓第1根樁開始，到壓第6根樁結束，壓第4根樁抬升位移最大。柱2面最大抬升位移為2.0 mm，從壓第1根樁到壓第7根樁結束，壓第5根樁抬升的位移最大。柱3面最大抬升位移為1.0 mm，從壓第2根樁到壓第2根樁結束；柱3面最大下降位移為0.5 mm，從壓第4根樁到壓第6根樁結束，壓第4根樁下降的位移最大。柱4面最大抬升位移為2.4 mm，從壓第1根樁到壓第5根樁結束，壓第1根樁抬升的位移最大。

Z字形加固順序下承臺的位移變化圖如圖13所示，根據圖13可得，在加固過程中，柱1面位置基本不變；柱2面最大抬升位移為1.7 mm，從壓第5根樁到壓第5根樁結束，柱2面最大下降位移為1 mm，從壓第2根樁到壓第3根樁結束，壓第2根樁和壓第3根下降位移相同；柱3面最大抬升位移為2.2 mm，從壓第3根樁到壓第7根樁結束，每根樁抬升的位移基本相同；柱3面最大抬升位移為0.5 mm，從壓第1根樁到壓第2根樁結束；柱4面最大抬升位移為1.8 mm，從壓第2根樁到壓第3根樁結束，壓第3根樁抬升的位移最大。

對稱加固順序下承臺的位移變化圖如圖14所示，根據圖14可得，在加固過程中，柱1面最大抬升位移為0.8 mm，從壓第6根樁到壓第7根樁結束，壓第6根樁抬升位移最大；柱2面最大抬升位移為1.0 mm，從壓第1根樁到壓第3根樁結束，壓第3根樁抬升位移最大，柱2面最大下降位移為0.5 mm，從壓第4根樁到壓第4根樁結束；柱3面最大抬升位移為0.9 mm，從壓第3根樁到壓第5根樁結束，壓第3根樁抬升的位移最大；柱4面最大抬升位移為1.4 mm，從壓第4根樁到壓第5根樁結束，壓第4根樁抬升的位移最大。

在逆時針加固順序中壓樁3和樁5，在順逆時針結合加固順序中壓樁2、樁4和樁6，在Z型加固順序中壓樁1、樁3和樁8得出，當壓樁在邊角位置時，靠近壓樁位置與承臺相鄰的兩個面都抬升，而與壓樁位置相對的兩個面下降。在逆時針加固順序中壓樁2和樁4，在順逆時針結合加固順序中壓樁7，在Z型加固順序中壓樁7，在對稱加固順序中壓樁2和樁4可以得出，當壓樁在中間位置時，靠近壓樁位置的承臺面抬升，而與壓樁位置相對的承臺面下降，其他兩個面略有抬升。

在逆時針加固順序中，4個面最大抬升位移為2.5 mm，在順逆時針結合加固順序中，4個面最大抬升位移為2.4 mm，在Z型加固順序中，4個面最大抬升位移為1.7 mm，在對稱加固順序中，4個面最大抬升位移為1.4 mm。在不同的沉樁順序下承臺的4個面的抬升位移不同，在順逆時針結合加固順序中，承臺4個面位移變化最大；在對稱型加固順序中，承臺4個面位移變化最小；得到承臺在對稱壓樁加固順序抬升位移最小，僅為最不利加固順序的抬升位移的56%。

通過4組承臺位移變化圖可知，逆時針加固順序下位移變化曲線和順逆時針結合加固順序下位移變化曲線陡降明顯，承臺抬升明顯，而Z型加固順序位移變化曲線下降趨勢較緩，承臺抬升較明顯，對稱加固順序下位移變化曲線變化趨勢最緩，承臺的抬升下降位移較小。承臺抬升的位移變化是由于壓樁過程對土體的擠壓作用，上部土體產生土拱效應，逆時針加固順序對土體的擠壓作用最顯著，對稱加固順序對土體的擠壓作用較逆時針加固順序減弱很多，對稱加固順序是更合理的加固順序。

逆時針、順逆時針結合和Z型加固都是先壓邊角樁，再壓中間樁，對稱加固是先壓中間樁，再壓邊角樁，通過試驗的承臺位移變化曲線可知，在前3組加固順序中，先壓邊角樁時，承臺相鄰的面抬升明顯，再壓中間樁抬升很小或位置幾乎不變，但在對稱加固順序下先壓入中間樁時，承臺相鄰面抬升明顯，再壓入邊角樁也存在較大抬升，故在邊角位置壓樁和中間位置壓樁對承臺位移的影響并不相同，在邊角位置壓樁對承臺的位移影響范圍大于在中間位置壓樁，且會對后來壓樁對承臺的作用產生影響。

3 結論

基于透明土和PIV技術，開展了微型鋼管樁加固既有基礎過程中樁周土體位移場的可視化研究，以及4種代表性加固順序對原承臺位移影響的試驗，得到如下結論：

1）沉樁過程中，靠近樁端下層的土體開始主要向下移動，隨著壓樁深度的增加，逐漸向兩側移動且向兩側移動的沉降緩慢增大，對樁端下部土體的影響范圍也從2D擴大到6D以上，且樁端土體的沉降隨之增大，最大位移位于樁端下方靠近樁體3D距離處，隨著靠近樁端下層土體往下移動，遠離樁端下層的土體受到擠壓作用而產生較小向上的位移。

2）承臺面下方的樁對樁周的土體有擠密作用，在承臺周邊壓樁時，承臺面下方的樁周圍土體位移較小，影響的范圍由12D變為7D，縮小42%，土體的最大位移縮小了36%，由2.2 mm變為1.4 mm；通過激光入射面1連壓3根樁加固順序位移場變化圖，對比壓入不同位置的樁時，隨著不斷壓樁，樁端土體被壓密，樁端土體不再向上移動，土體受到壓樁影響的范圍由4D變為2D，影響范圍縮小50%。

3）當壓樁在邊角位置時，靠近壓樁位置相鄰的兩個面抬升，另外兩個面下降；當壓樁在中間位置時，此時靠近壓樁位置的承臺面抬升，與壓樁位置相對的承臺面下降，另外兩個面略有抬升；在邊角位置的壓樁對承臺的位移影響范圍大于在中間位置的壓樁。

4）在4種加固順序中，最不利加固順序為逆時針加固順序，最優加固順序為對稱形加固順序，最優加固順序的抬升位移僅為最不利加固順序的抬升位移的56%。

參考文獻

[1]" 曹明星， 高永濤， 周喻. 基于樹根樁地基加固法的井塔糾偏方案[J]. 中南大學學報（自然科學版）， 2020， 51（10）： 2906-2916.

CAO M X， GAO Y T， ZHOU Y. Correction scheme of auxiliary shaft tower based on foundation reinforcement method using root piles [J]. Journal of Central South University （Science and Technology）， 2020， 51（10）： 2906-2916. （in Chinese）

[2]" 張超哲， 童立元， 劉松玉， 等. 后注漿靜壓復合樁在復雜運營供水結構加固中的應用[J]. 東南大學學報（自然科學版）， 2021， 51（1）： 46-52.

ZHANG C Z， TONG L Y， LIU S Y， et al. Application of post-grouting static-pressure composite pile in complex operation water supply structure [J]. Journal of Southeast University （Natural Science Edition）， 2021， 51（1）： 46-52. （in Chinese）

[3]" MA L Q， YANG K， YUAN W Z， et al. Centrifuge modeling of the pile foundation reinforcement on slopes subjected to uneven settlement [J]. Bulletin of Engineering Geology and the Environment， 2020， 79（5）： 2647-2658.

[4]" 潘健， 袁文俊， 韋莎麗， 等. 微型鋼管灌注樁的豎向承載性狀研究[J]. 巖土工程學報， 2019， 41（Sup1）： 77-80.

PAN J， YUAN W J， VAISHALI S， et al. Shaft bearing behaviors of micro cast-place piles with steel tubes [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2019， 41（Sup1）： 77-80. （in Chinese）

[5]" CADDEN A， GóMEZ J， BRUCE D， et al. Micropiles： recent advances and future trends [C]//Contributions in Honor of George G. Gobel. July 27-31， 2004， Los Angeles， California， USA. Reston， VA， USA： American Society of Civil Engineers， 2004： 140-165.

[6]" 劉小麗， 李白. 微型鋼管樁用于巖石基坑支護的作用機制分析[J]. 巖土力學， 2012， 33（Sup 1）： 217-222.

LIU X L， LI B. Analysis of supporting mechanism of micro-steel-pipe piles in rock foundation pit [J]. Rock and Soil Mechanics， 2012， 33（Sup 1）： 217-222. （in Chinese）

[7]" 唐咸遠， 楊和平， 肖杰， 等. 注漿微型鋼管樁抗彎承載力及抗彎剛度研究[J]. 工業建筑， 2016， 46（10）： 89-94.

TANG X Y， YANG H P， XIAO J， et al. Experimental study of flexural behavior of grouted micro steel pipe piles [J]. Industrial Construction， 2016， 46（10）： 89-94. （in Chinese）

[8]" 呂凡任， 陳仁朋， 陳云敏， 等. 軟土地基上微型樁抗壓和抗拔特性試驗研究[J]. 土木工程學報， 2005， 38（3）： 99-105.

Lü F R， CHEN R P， CHEN Y M， et al. Field tests on compression and uplift behavior of micropiles in soft ground [J]. China Civil Engineering Journal， 2005， 38（3）： 99-105. （in Chinese）

[9]" FISCINA L F G， BARBOSA Y， ALBUQUERQUE P J R， et al. Field study on axial behavior of instrumented post-grouted steel pipe micropiles in tropical lateritic soil [J]. Innovative Infrastructure Solutions， 2021， 6（2）： 1-17.

[10]" 楊漢臣. 微型鋼管樁在邊坡治理中的應用及其機理分析[D]. 長沙： 中南大學， 2007.

YANG H C. Application and mechanism analysis of mini steel-tube piles in treatment of landslide [D]. Changsha： Central South University， 2007. （in Chinese）

[11]" 文磊， 孔綱強， 張振東， 等. 海相淤泥質土中后注漿微型鋼管樁漿液擴散及承載特性研究[J]. 工程力學， 2019， 36（4）： 214-220， 230.

WEN L， KONG G Q， ZHANG Z D， et al. Study on the diffusion and bearing capacity of postgrouting steel pipe micropiles in marine muddy soil [J]. Engineering Mechanics， 2019， 36（4）： 214-220， 230. （in Chinese）

[12]" 朱彥鵬， 王海明， 楊奎斌， 等. 黃土填方地基中微型鋼管樁承載性狀試驗研究[J]. 巖土工程學報， 2018， 40（Sup1）： 198-204.

ZHU Y P， WANG H M， YANG K B， et al. Experimental study on bearing characteristics of micro steel tube piles in loess fill foundation [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2018， 40（Sup1）： 198-204. （in Chinese）

[13]" XU Z J， GUO Z X. Experimental study on bearing characteristics and soil deformation of necking pile with cap using transparent soils technology [J]. Advances in Civil Engineering， 2021， 2021： 6625556.

[14]" FANG T， HUANG M， TANG K. Cross-section piles in transparent soil under different dimensional conditions subjected to vertical load： an experimental study [J]. Arabian Journal of Geosciences， 2020， 13（21）： 1-8.

[15]" 夏元友， 陳晨， NI Qing. 透明土中連續球體型錨桿拔出機理研究[J]. 巖土工程學報， 2017， 39（5）： 804-812.

XIA Y Y， CHEN C， NI Q. Pull-out mechanism of continuous ball shape anchors in transparent soil [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2017， 39（5）： 804-812. （in Chinese）

[16]" 梁越， 陳鵬飛， 林加定， 等. 基于透明土技術的多孔介質孔隙流動特性研究[J]. 巖土工程學報， 2019， 41（7）： 1361-1366.

LIANG Y， CHEN P F， LIN J D， et al. Pore flow characteristics of porous media based on transparent soil technology [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2019， 41（7）： 1361-1366. （in Chinese）

[17]" 王壯， 李馳， 丁選明. 基于透明土技術土巖邊坡滑移機理的模型試驗研究[J]. 巖土工程學報， 2019， 41（Sup2）： 185-188.

WANG Z， LI C， DING X M. Model tests on sliding mechanism of soil-rock slopes based on transparent soil technology [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2019， 41（Sup2）： 185-188. （in Chinese）

[18]" 孔綱強， 劉璐， 劉漢龍， 等. 玻璃砂透明土變形特性三軸試驗研究[J]. 巖土工程學報， 2013， 35（6）： 1140-1146.

KONG G Q， LIU L， LIU H L， et al. Triaxial tests on deformation characteristics of transparent glass sand [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2013， 35（6）： 1140-1146. （in Chinese）

[19]" KONG G Q， CAO Z H， ZHOU H， et al. Analysis of piles under oblique pullout load using transparent-soil models [J]. Geotechnical Testing Journal， 2015， 38（5）： 725-738.

[20]" 羅戰友， 龔曉南， 朱向榮. 考慮施工順序及遮欄效應的靜壓群樁擠土位移場研究[J]. 巖土工程學報， 2008， 30（6）： 824-829.

LUO Z Y， GONG X N， ZHU X R. Soil displacements around jacked group piles based on construction sequence and compacting effects [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2008， 30（6）： 824-829. （in Chinese）

[21]" HAQUE M N， ABU-FARSAKH M Y， TSAI C. Field investigation to evaluate the effects of pile installation sequence on pile setup behavior for instrumented test piles [J]. Geotechnical Testing Journal， 2016， 39（5）： 20140259.

（編輯" 胡玲）

收稿日期：2022?01?10

基金項目：國家自然科學基金（52027812）

作者簡介：劉江濤（1980- ），男，高級工程師，主要從事工程結構研究，E-mail：260386328@qq.com。

通信作者：孔綱強（通信作者），男，博士，教授，E-mail：gqkong1@163.com。

Received： 2022?01?10

Foundation item： National Natural Science Foundation of China （No. 52027812）

Author brief： LIU Jiangtao （1980- ）， senior engineer， main research interest： engineering structure， E-mail： 260386328@qq.com.

corresponding author：KONG Gangqiang （corresponding author）， PhD， professor， E-mail： gqkong1@163.com.