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湛江组结构性黏土具有很强的结构性,表现出独特的工程特性,原状土体在受到扰动或者高荷载作用下,土体结构破坏,强度显著降低。在实际工程中,容易在缺乏预兆的情况下产生突然破坏。PHC管桩因具有适应性强、承载力高、工期短等优势,在我国湛江地区正在大量使用。迄今为止,针对湛江组结构性黏土中PHC管桩的试验研究尚未见到。毫无疑问,分析湛江组结构性黏土中PHC管桩的受力状况非常重要。通过湛江组结构性黏土中一定数量PHC管桩现场静载荷试验和桩身内力测试试验资料结果的分析,对PHC管桩在该地区土木工程中的安全应用和可持续发展具有十分重要的现实意义。论文所展开的具体工作以及主要研究成果如下:1、对湛江组结构性黏土中PHC管桩竖向抗压静载试验和桩身内力测试的结果进行分析,得到了PHC管桩在各级荷载下的荷载-沉降(P-S)曲线,各级荷载下桩身轴力沿桩身分布,桩侧摩阻力和桩端阻力发挥性状,以及各土层侧摩阻力与桩土相对位的关系曲线等。研究结果表明PHC管桩在结构性黏土中的受力性状受桩周结构性黏土的影响很大。(1)湛江组结构性黏土中PHC管桩的沉降特性呈现开始缓慢,随着荷载的加大沉降速率显著加快,最终迅速陡降的特征。说明随着桩顶荷载的增大,桩侧土逐步呈现从结构性强化发展到软化,且试验桩达到极限承载力时容易发生断桩现象。(2)试桩桩周土层条件的差异,导致桩身轴力分布特征的差异。受桩周结构性黏土的影响,Z1和Z3桩桩身轴力分布随桩的深度方向衰减相对来说较慢,最终呈“外凸型”曲线;而Z2桩桩周以含黏性土中粗砂为主,桩身轴力分布随桩的深度方向衰减相对较快,最终呈“内凹型”曲线。(3)桩侧摩阻力的发展与分布形态明显受桩周结构性黏土的影响。当桩顶荷载到达极限值时,桩侧极限摩阻力随桩的深度方向分布呈上部大、中间小,下部大的“葫芦截面型”。上部的结构性黏土层发挥极限侧阻出现了明显的应变软化现象,处在不同深度的湛江组结构性黏土发挥侧阻所需的桩土位移不同,桩土临界位移一般不超过10mm。(4)桩端荷载占桩顶荷载最大仅1.0%,湛江组结构性黏土中PHC管桩呈现典型的摩擦桩特性,所以当场地内湛江组结构性黏土分布较深时,可以选择坚硬或硬塑结构性黏土层直接作为桩端持力层。2、对湛江组结构性黏土中PHC管桩水平静载试验的结果分析,实测得到了PHC管桩在水平荷载作用下的临界荷载以及地基土的水平抗力比例系数,并研究了不同荷载等级下桩身弯矩和土抗力沿桩深度的变化规律。希望试验结果的分析对湛江组结构性黏土地区桩的设计与研究提供参考。结果表明:(1)桩Z1的Y0-m曲线近似呈光滑的双曲线型;桩SM1的Y0-m曲线经历四个阶段:急速降低-快速衰减-缓慢衰减-稳定阶段。地基土水平抗力系数的比例系数m值并非定值,随着荷载或位移的增加呈非线性减小。两根桩的m值对上部土体变形很敏感,确定临界荷载对应的桩Z1、SM1的m值为为13.2MN/m4、10.5MN/m4。(2)桩身弯矩首先随着深度增加,在深度为5~6D达到最大,随后减小。在离桩顶以下10m处开始弯矩趋近于0,下部桩体基本不发生弯曲变形。应该加强桩身上部的保护,以免在水平荷载下发生受弯破坏。(3)桩侧土抗力在距离桩顶以下4~5m范围内出现零点,超过零点后,土抗力反号,表明土体的物理力学性质对单桩变形有一定影响。大约在桩顶10m以下,桩的土抗力很小,近似为零。说明PHC管桩在水平荷载作用下的横向土抗力主要是上部土层的影响,近似为桩长的1/5范围内。