随着现代工程建设领域不断发展,高层建筑、大跨建筑、港口码头、边坡岸堤等高要求的工程项目需要地基基础具有较大的抗弯剪能力。桩基础作为一种具有众多优点的深基础型式,受到了广泛应用。在实际工程中,由于地质、施工条件等因素影响,桩基础容易出现缺陷问题。规范中,对桩身完整性进行了判定和分类,对桩缺陷严重者不予使用。缺陷桩处理一般费工费时,找到合理的缺陷桩加间方法具有重要意义。本文结合水平荷载下桩承载理论和实际工程中缺陷加固案例,对缺陷桩产生原因、检测方法、加固方法进行归纳总结,基于钢管混凝十叠合柱承载理论,采用钢管-注浆加固缺陷桩,模拟PRC管桩植桩加固法,对模型桩桩身受力变形进行试验研究。本文设计了一套缺陷加固模型桩试验方案,在室内完成了完整模型桩、缺陷模型桩、缺陷加固模型桩、完整内配钢管模型桩制作(共计4类13组试验方案)并进行对照试验,试验主要包括模型桩材料基本性质试验、模型桩桩身抗弯剪强度试验。得出如下结论:缺陷位置和加载点位置相互关系对桩身承载力影响较大:三种缺陷位置下,缺陷模型桩桩身极限承载力分别为完整桩的24.92%,44.66%,73.77%。缺陷位置越靠近加载点,桩身承载力降低越多,缺陷位置越靠近约束端,桩身承载力降低越少,越接近于完整桩。缺陷桩加固后,桩身承载力基本得到恢复:三种缺陷位置下,采用小直径钢管注浆加固后,模型桩桩身极限承载力分别达到完整桩的86.12%,102.19%,114.54%;采用大直径钢管注浆加固后,模型桩桩身极限承载力分别达到完整桩93.85%,117.87%,125.09%。对应的桩身位移与缺陷桩相比有所增大,桩身结构延性得到增强;缺陷桩加固后,改变了缺陷桩破坏形态,荷载传递得到部分恢复;增大钢管管径,可以提高桩身承载力和增强桩身延性。本文基于某项目工程资料,对桩的水平静载试验进行了数值模拟。采用PRC管桩植桩加固方法,得出了完整桩、缺陷桩、缺陷加固桩的相关承载性状规律。得出如下结论:缺陷位置对桩身水平抗剪承载力影响较大:三种缺陷位置下,缺陷桩桩身水平承载力特征值分别达到完整桩的54.90%,91.37%,83.63%。缺陷出现在桩上部时,桩身水平位移较大,桩身水平荷载-位移曲线出现陡降段,桩基水平承载力降低较多:缺陷出现在桩身中部和下部时,桩基承载力降低较少。桩身出现缺陷时,桩身存在负向弯矩。最大弯矩值点随缺陷位置下移而下移,数值增大;最大负弯矩值点随缺陷位置下移而下移,数值减小;桩身弯矩与剪力曲线在缺陷位置上下呈反向增大和正向增大两种趋势;桩身剪力值在桩顶面附近达到最大值。缺陷桩加固后,桩身承载力得到较大的恢复。随管桩置换面积增大,桩身承载力有所提高,桩身弯矩最大值随置换面积比例增大而增大,当置换面积比例达到35%后,桩身弯矩提升较小。桩身最大剪力值随置换面积比例增大而有减小趋势。