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静钻根植桩是一种由水泥土搅拌桩和高强预应力混凝土管桩复合而成的基桩,具有高承载力、适应性强、施工难度低、噪音小、泥浆污染少等优点。本文综述了水泥土、管桩、复合桩、静钻根植桩的发展简况,重点研究静钻根植桩的竖向抗压承载性能,对水平承载也作了一定的试验观察。通过两处原位静荷载试验和一处模型试验展开研究。原位试验一进行了多桩对比,原位试验二通过桩身埋设应变传感器深入了解静钻根植桩的荷载传递特性,模型试验通过消除桩端阻力来研究不同桩型在桩土接触面上的荷载传递差异。由于试验一除了竖向抗压还需做水平静荷载,不能压至破坏,试验二虽压至破坏,但却是桩头压碎而非土层达到极限,所以都未测得理想的极限承载力。为此用两种预测极限承载力的方法作了预测,弥补试验的不足。以圆孔扩张理论计算静钻根植桩的挤土效应,并与实测值对比,发现桩上部吻合得较好,下部则是错误的,原因是上部土层压缩性比较高并且对桩孔产生的围压比较小,所以能产生挤土效应,并使这部分土层中的桩侧摩阻力得到提高;下部土层压缩性又低围压又大,挤土效应难以实现。以弹性力学厚壁圆筒理论结合变形协调条件对静钻根植桩内、外部接触面进行分析,认为满足一定的条件后桩土界面是最薄弱面,芯桩与水泥土的接触面不会比之先破坏。围箍效应可以忽略不计,按内芯、芯桩、外壳单独作用的简单叠加来计算整桩的强度、刚度、承载力等。借助数值分析方法补充和完善了原位试验的不足,得出水泥土内芯和外壳的轴力、应力变化,发现即使长桩以侧摩阻力为主端阻力很小,桩端部位仍需要特别加强。除此之外,当整桩外径一定时,水泥土外壳厚度越厚(即芯桩外径越小),整桩承载力越低。水泥土对整桩的截面抗压刚度贡献不大,所以能确保其在设计荷载下不被压碎即可,无需投入额外的成本提高水泥土的掺入比。用有限元结合正交试验的方法针对芯桩直径、壁厚、混凝土强度、水泥土强度展开影响因素分析,发现芯桩直径对静钻根植桩的抗压极限承载力、桩侧摩阻力以及桩端阻力的影响最为显著,是静钻根植桩最重要的参数。芯桩直径一定后,壁厚对桩侧摩阻力的影响很大,摩擦型桩应优先选用厚壁芯桩;水泥土强度对桩端阻力的影响很大,端承型桩应注意提高水泥土的强度。对静钻根植长桩优化设计的建议是,选用大直径芯桩,芯桩直径以略小于钻孔直径为宜,且芯桩壁宜厚。又提出一种预测长桩承载力的方法:如果知道某两种桩径的桩在相同沉降时的承载力,以及其中一种桩径的端承比,就可以推断其它桩径的桩在相同沉降时的承载力和端承比,进而求得端阻力和侧摩阻力。这里所指的承载力并非仅限于极限承载力,而可以是任意加载阶段的承载力。最后通过多桩水平静荷载试验对比了静钻根植桩和钻孔灌注桩的水平承载性能,分析各自的受力特点,认为就减小侧向变形量而言,优选桩型是钻孔灌注桩,宜将静钻根植桩改为同直径的钻孔灌注桩而不宜单纯扩大静钻根植桩的桩径。但如果更重视变形恢复能力,优选桩型是静钻根植桩。