摘要:为研究PC桩主动土压力与位移的关系,进而评估基坑开挖过程中PC桩的安全性,采用分段拟合函数建立考虑位移的挡土结构主动土压力计算公式,对比实验数据验证公式的有效性,定义钢管桩直径D与钢板桩宽度W的比值为PC桩的形状系数,采用FLAC3D有限差分软件建立PC桩基坑开挖有限元模型,分析在开挖条件下PC桩截面形状对横向土压力分布的影响,并据此引入形状修正系数,得到考虑PC桩形状的主动土压力计算公式.研究结果表明:采用分段拟合方法建立的考虑位移的非极限主动土压力计算公式,能够反映表面平整的挡土结构非极限主动土压力与位移的关系,随位移的增加,PC桩钢板部分与钢管部分横向土压力产生差异;当形状系数为1时钢板部分所受土压力大于钢管部分,当形状系数为2,3时钢管部分所受土压力大于钢板部分.钢管侧达到主动状态时的土压力随形状系数的增大而减小,钢板侧达到主动状态时的土压力随形状系数的增大而增大.钢管桩直径与钢板桩宽度之比及埋深影响PC桩形状效应,比值相同时,形状效应随深度增大而减弱,引入形状修正系数能够反映PC桩不同部分横向土压力差异.实际工程中,PC桩各深度处的水平位移可依据深层水平位移测试仪测量,再依据公式计算土压力进而得到桩身弯矩分布,评估开挖过程PC桩安全性.