随着西安城市建设的飞速发展和超高层建筑的不断涌现,超长钻孔灌注桩在地基处理方面越来越显示出它独特的魅力和应用前景,同时也对桩基础设计理论提出了更高的要求。由于桩土之间相互作用机理的复杂性,目前的研究还不很完善并出现了理论滞后于实践的现象。 本文在回顾竖向荷载作用下的各种单桩沉降计算理论的基础上,通过西安地区四栋标志性建筑的超长桩静载试验结果,分析研究了黄土地基中超长钻孔灌注桩的荷载传递规律,超长桩的Q～s曲线均呈缓变型。 利用滑动测微计实测的应力成果,分析计算出超长桩桩身压缩变形的变化特征、桩身轴力分布特征、桩侧阻力和桩端阻力的发挥特性及其影响因素;对预估单桩沉降的简化法公式中综合系数ξ进行了验证和修正;桩侧阻力在不同深度下各土层的侧阻力发挥程度是不同步的;桩顶荷载作用下,各桩桩身轴力均随桩的深度的增加而递减,极限荷载下的桩端阻力所占比例不超过15%,比例很小,认为黄土地基中超长桩表现为摩擦型桩的特性。 利用实测和计算得出的桩侧阻力、桩端阻力及桩土位移,得出了超长桩的传递函数模型,认为桩侧阻力的传递函数为双曲线型,桩端阻力传递函数为双折线硬化型。 在以上分析研究的基础上,通过西安地区14个场地的桩基试验数据的统计分析,研究了桩侧土层的土性指标:含水量、重度、液性指数、孔隙比以及压缩系数与极限侧阻力的相关关系,并利用液性指数和孔隙比这两个物理指标与桩侧阻力进行了多元回归,建立了桩侧阻力定量分析的模型,相关系数较高。 另外,本文依据原型桩的地层结构,给定边界约束条件,建立了有限元数值模型。通过确定适当的参数,模拟了桩身轴力传递特征及桩土之间的相互作用,并与实际资料进行了对比分析。