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挤扩支盘桩是在原有等截面混凝土灌注桩的基础上衍生出来的一种新型的桩基础,具有显著的经济效益和社会效益。其原理是在原有灌注桩的基础上,选择较硬土层,采用液压挤扩设备挤扩形成承力支、盘腔模,再沉放钢筋笼,灌注混凝土成桩。通过液压表读数可掌握支盘处土层性能,如遇土层与勘测不符,可通过调整支盘数和位置确保桩体达到设计承载力。
目前,对挤扩支盘桩的研究还是初步的、局部的,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的研究现状及存在的问题,总结了挤扩支盘的施工工艺、检测和桩型设计要点,并给出承力盘强度破坏验算建议公式。运用有限元法分析了影响挤扩支盘桩工作性状的主要因素及其与直杆桩受力性能的对比。研究了竖向荷载下承力盘下土体附加应力的影响范围,桩端及承力盘下土层性质、承力盘距径比对荷载传递的影响,以及桩侧摩阻力的分布和工作性能等。
通过对广州市瑶台变电站进行的现场静载荷试验研究,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受力机理,并配合数值模拟的方法分析了桩身受力及荷载传递性状,指出由于支盘作用使桩的承载力大幅度提高,桩的荷载一沉降曲线为缓变型,不同于普通灌注桩的陡降型,并进行了优化设计。
根据荷载传递分析理论,结合挤扩支盘桩的受力特性,提出了一种计算挤扩支盘桩单桩沉降的方法,并编制了相应的计算机程序(ZPZCJ),结合工程实例进行了计算。