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近年来,在深厚软土地区,随着中、高层建筑及沿海大型油罐、大跨度桥梁的大规模建设,超长钻孔灌注桩因其具有较高单桩承载力、能有效地减小建筑物的沉降量及不均匀沉降、抵抗复杂荷载、适应各种地质条件等优点而在工程上被广泛应用。另外,在沿海地区一些油库和港口码头工程中,对填海造地后欠固结填土进行地基处理,并采用超长大直径灌注桩基础的情况也越来越普遍。因此,本文通过对强夯置换后超长钻孔灌注桩承载性能的研究,进一步了解此类桩的承载性能,为类似地基下的超长钻孔灌注桩的设计提供有价值的参考。本文通过在强夯置换地基处理后的场地进行超长钻孔灌注桩的单桩竖向静载试验,研究此类地基下超长钻孔灌注桩的承载性能,与未进行强夯地基下的超长钻孔灌注桩的承载性能进行对比分析。同时,采用有限元软件进行建模,并结合试验进行对比分析,得出以下结论:
⑴通过现场试验研究分析得出,强夯置换地基加固处理后的土层对桩产生非常大的侧摩阻力,使桩身克服该土层的侧摩阻力往下传的桩身轴力迅速减少,使得桩身压缩量减少,从而降低桩顶的沉降量。这说明强夯置换地基处理后的土层对控制桩顶沉降有着重要的作用。
⑵运用有限元软件对强夯置换地基加固处理前后超长桩的承载性能进行分析得出,强夯置换地基加固处理深度范围内土层的桩侧摩阻力最大,对桩的承载力发挥着重要的作用,并较大地降低桩顶的沉降量。这与现场试验研究的结论相同,说明强夯置换地基加固处理能有效地提高超长桩的单桩承载力。
⑶通过对研究成果与桩基规范进行对比分析,建议规范修订时对进行地基处理后特别是强夯置换后的土层对桩的侧摩阻力给予重视。同时,针对桩基规范里对超长灌注桩单桩承载力计算公式的参数进行修正,引入深度效应系数,并对全风化或强风化岩层加入桩侧摩阻力发挥系数和对桩端加入桩端阻力发挥系数,使计算公式更符合实际强夯置换后超长钻孔灌注桩的承载性能,并通过工程实例验证修正后公式的可行性与总结应用范围。