PHC管桩自诞生以来因其具备的多种优点得到了大范围的使用,但目前的各项研究大部分是基于软土地层而进行,未考虑地质环境的不同对PHC管桩承载特征产生的差异,及对群桩效应的影响。因此,对特殊地质环境中PHC管桩群桩基础的理论研究,具有很强的现实意义。本文对PHC管桩的国内外研究现状进行梳理,对其在理论及实际研究中尚存的问题进行总结。依据老粘土地区某工程中应用的管桩基础进行模型试验设计,研究了桩间距、桩体数量及承台形式等条件发生变化时,桩所表现的承载性能差异。利用ANSYS软件对单桩组、四桩组、九桩组试验进行补充分析,将计算数据与试验进行比较。得出以下结论:(1)模型试验结果表明,PHC管桩基础受到荷载后发生的沉降变形较稳定,桩轴力值与施加的荷载呈正比增加,桩侧摩阻力曲线则表现为“双峰型”。(2)研究桩距变化所产生的影响时发现:桩距较大情况下,基础的沉降变形更稳定,同级荷载时6D桩距的轴力值最大,3D桩距最小,桩侧摩阻力的值也同桩距的变化呈现正比关系。三种桩距条件下桩所承受荷载的占比也有所不同,且与桩距成反比关系。而群桩效应系数则与桩距成正比增加趋势,值均大于1。(3)研究承台形式变化所产生的影响时发现:低承台形式下,基础的极限承载力有了明显提升,但其中单桩轴力要小于高承台形式。同时,桩侧0～16.5cm范围中的摩阻力小于高承台形式,且存在峰值点下移的现象。承台板下土体的应力在工作荷载阶段呈“M”型分布,到达极限荷载后则趋于“V”型分布。(4)研究桩数变化所产生的影响时发现:桩体个数的增加使得基础具有更好的抵抗竖向变形的能力,沉降曲线更平缓。九桩基础中各桩承担荷载的比例值有一定差异,呈现出为角桩>边桩>中心桩的规律;而试验加载的累积,使得中心桩承受荷载的占比值变大,而角桩、边桩开始减小。图38 表5 参65