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挤扩支盘桩是在等截面混凝土灌注桩的基础上,采用仿生学原理发展而来的。其原理是在原有灌注桩的基础上,选择较硬的土层,采用专用的液压挤扩设备在桩身不同的位置挤扩形成分支或承力盘空膜腔,与普通的等截面桩相比,它是将摩擦桩变革为变截面多支点摩擦端承桩,改变了等截面桩的受力机理,使承载力大大提高,沉降变形显著减小,具有显著的经济效益和社会效益。
目前,挤扩支盘桩作为一种新技术,在理论研究上尚不成熟,缺乏单桩承载力可靠度分析,没有统一的设计及施工规范等,所以有大量的理论和技术问题有待深入研究。
本文具体介绍了挤扩支盘桩的研究现状,总结了挤扩支盘桩的施工工艺及在施工过程中要注意的事项和挤扩支盘桩的适用范围,讨论了桩基荷载传递性状和挤扩支盘桩极限承载力公式探讨和桩型的设计要求,并且利用Marc有限元软件,初步探讨了在均质土中承力盘盘高、数量、盘间距对挤扩支盘桩竖向承载性状的影响,并讨论了合理的承力盘盘高、盘数量和盘间距值。在均质土中,通过挤扩支盘桩与等截面桩承载性状的对比,显示了挤扩支盘桩与普通等截面灌注桩承载机理的不同,进一步显示了挤扩支盘桩的优越性。当挤扩支盘桩穿过软土层时,只要在软土层中的承力盘下有一定厚度的硬土夹层存在,挤扩支盘桩也能发挥明显的作用,讨论了质土夹层厚度最小值和压缩模量的最小值。
最后通过对杭州某工程的数值模拟,分析了挤扩支盘桩的受力特点,揭示了挤扩支盘桩的荷载传递特性和承力盘的受力机理,并用数值模拟的沉降值与实测值进行对比,发现它们的荷载-沉降曲线差别不大,均为缓变型。可以看出在没有实测值的条件下用数值模拟的方法是可行、有效的。