考虑砂土密实度影响的沙漠管桩承载性能离散-连续耦合分析

余友谊¹，莫桂梅¹，史子杰^2，3*，李杰生¹，冼芳任¹

(1. 中国能源建设集团 广西电力设计研究院有限公司，广西 南宁 530007; 2. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055; 3. 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室，陕西 西安 710055)

摘　要：　基于沙漠地区光伏建设沉桩承载力超过上部结构设计要求的问题，利用离散元数值模拟的方法和离散-连续耦合模型，系统分析了沙漠砂土密实度对开口管桩沉桩过程中土塞发育、土体变形和沉桩阻力的影响机制，并与闭口管桩进行了对比。研究结果表明：1)砂土密实度显著影响了沉桩响应，高密实砂土中剪胀效应增强，形成稳定土拱。2)沉桩阻力以外摩阻力为主导，桩周剪切区集中且被动拱发育深达1.8倍桩径，而低密实砂土中土拱结构失稳、阻力波动显著，土塞发育高度不稳定。3)开口管桩与闭口管桩侧摩阻力试验结果表明，开口管桩因土塞效应显著弱化了挤土效应，剪切区范围减少约40%、被动拱深度降低45%，沉桩阻力下降40%，且阻力构成由桩端承载力主导转变为侧摩阻力主导，揭示了土塞对能量传递路径的重构作用。该研究成果为沙漠地区光伏桩基的优化设计与施工控制提供了理论依据。

关键词：　沙漠砂土; 砂土密实度; 土塞效应; 挤土效应; 离散-连续耦合模型

引文格式： 余友谊，莫桂梅，史子杰，等. 考虑砂土密实度影响的沙漠管桩承载性能离散-连续耦合分析[J]. 市政技术，2026，44(1)：177-185. (YU Y Y，MO G M，SHI Z J，et al. Discrete-continuous coupling analysis of carrying performance in desert pile pipes based on sandy soil density[J]. Journal of municipal technology，2026，44(1)：177-185.)