深厚淤泥软土地层桩基承载力性状研究

深厚软土地区桩基施工常面临着桩基成桩质量问题,对桩基承载力性能影响较大。以广州南沙港铁路隧道明挖深基坑为例,通过现场试验与理论分析方法,对深厚淤泥软土地层桩基承载力特性进行研究。结果表明:现场试桩试验荷载-沉降曲线表现为缓变型,属摩擦型桩,桩基极限承载力远大于设计值,桩基设计较保守,在满足承载力要求下,可以考虑桩基优化;提出一种由桩侧三折线软化模型和桩端双折线硬化模型构建的桩基荷载传递机制,通过编制计算程序,采用递推迭代算法得到桩顶沉降及桩侧摩阻力;算例分析表明本文提出的荷载模型计算结果与实测结果吻合较好,验证了该方法合理可行,为同类地区桩基工程设计与施工提供参考。

沉降对应的支盘桩承载力控制方法研究

支盘桩在小沉降变形增量下可产生显著的承载力增量,控制桩顶荷载和沉降同时达到控制标准能够充分发挥支盘桩承载潜力。首先基于理论分析,引入0.5倍极限承载力对应的位移参数建立无临界位移的支盘桩荷载传递方程;基于Meyerhof地基承载力理论建立盘周土体破坏模型并确定直杆段侧阻力的有效作用长度;建立不同盘间距下支盘桩桩土破坏模型,基于桩土破坏模型和临界桩顶位移对应的盘承载力确定最优盘间距;基于桩顶设计边界条件和桩端控制边界条件改进荷载传递分析方法,建立沉降对应的支盘桩承载力控制方法,一次性实现承载力和沉降双控目标。其次,开展现场试桩静载试验结合数值模拟验证支盘桩桩土破坏模型并确定荷载传递方程计算参数。最后,通过上述理论优化现场工况下支盘桩桩长及支盘桩布置,验算案例在满足设计要求的条件下较原方案桩长减少缩短14.3 m,减少3支1盘,并且极限承载力理论值与数值模型计算值误差为2.9%。