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碎石桩复合地基是一种常用的地基处理方式,但碎石桩本身没有粘聚力,需要桩周土体提供环向约束力才能具有竖向承载力。工程实践证明,对于不排水抗剪强度小于20kPa的软土地基,碎石桩复合地基的使用受到限制。因此,一个设想是在碎石桩外面包裹一层土工材料形成包裹碎石桩,利用包裹材料较强的抗拉能力将松散的碎石材料紧紧地束缚在一起,提高桩体刚度和地基承载力。为了研究包裹材料的抗拉强度和包裹长度对包裹碎石桩复合地基的影响,以及不同情况下包裹碎石桩复合地基的承载力特性、桩土应力传递规律、桩体变形特点、地基含水量变化情况、地基及桩体的破坏模式等,本文开展了若干组软土地基包裹碎石桩单桩复合地基模型试验,主要得出以下结论:(1)包裹碎石桩复合地基的极限承载力约为传统碎石桩复合地基的3-4.5倍,是未处理软土地基的6.5~9.5倍;其桩土应力比为传统碎石桩复合地基的5-6.5倍。(2)增大包裹材料的抗拉强度能有效提高包裹碎石桩复合地基的桩土应力比和地基承载力;在桩端为坚硬持力层且桩长没有超过临界桩长的情况下,仅在距桩顶一定范围内对桩体进行包裹,不能充分发挥包裹材料的包裹加筋作用。(3)包裹碎石桩桩体的最大竖向应力发生在2d附近,桩周土体的最大竖向土压力发生在基础下表面,最大水平土压力发生在2d附近。(4)传统碎石桩的最大桩体鼓胀变形发生在2-2.5d处,而包裹碎石桩发生在2.5-3.5d处。传统碎石桩桩体变形的最大影响深度仅为4.5d,而包裹碎石桩全长(6.5d)都发生了鼓胀变形,且其鼓胀变形量沿桩长方向相对均匀分布。在包裹碎石桩的成桩过程中,包裹材料已经产生了约1%-2%的拉伸变形,从而对桩体内碎石材料产生了一定的预约束力。(5)包裹碎石桩能有效排走软土中的水分,消散上部荷载作用下土体内部产生的超孔隙水压力,从而对软土地基产生固结排水作用。(6)包裹碎石桩复合地基表现为局部剪切破坏,其桩体的破坏模式有所不同:部分包裹碎石桩表现为未包裹段剪切破坏、包裹碎石桩表现为桩顶碎石褥垫层刺入破坏。此外,根据实验结果和相关研究资料,从复合地基承载力机理、复合地基变形机理、桩体影响深度、复合地基破坏模式等几个方面讨论了包裹碎石桩对软土地基的加固作用。然后探讨了包裹碎石桩复合地基极限承载力的计算方法并将地基承载力计算值与实验值进行了比较,发现包裹材料抗拉强度(或者拉应变)的取值对地基极限承载力计算值影响很大,应当根据具体情况对包裹材料的抗拉强度强度进行折减。