扩底抗拔桩动态变形全过程承载特性模型试验研究❋

宋 琦, 杨俊杰, 孙 涛, 李 飞, 杨宁晔

(1. 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛266100； 2. 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东 青岛266100；3. 山东科技大学地球科学与工程学院，山东 青岛 266590)

随着地上建(构)筑物高度和地下空间开发深度的不断增加，地上结构的抗倾覆问题以及地下结构的抗浮问题日益突出，提高基础的抗拔性能是解决问题的有效途径之一。与依靠桩侧摩阻力和桩身自重提供抗拔承载力的等截面桩相比，纵向或横向上截面形状或面积变化的变截面桩，如X形桩[1-5]、挤扩支盘桩[6-12]、扩底桩等，具有单位造价抗拔承载力高的优势。因此，研究变截面抗拔桩的承载特性具有一定的现实意义。

扩底桩是由机械或人工成孔，底部扩大，现场浇筑混凝土形成的变截面桩。针对扩底抗拔桩的承载特性，国内外学者通过模型试验、数值模拟和现场试验进行了一系列研究。Dickin等[13-14]通过离心模型试验研究了砂土密度、扩大头直径和扩展角度对扩底抗拔桩承载特性的影响；Ilamparuth等[15]通过模型试验研究了土工织物加固扩大头周围土体对扩底抗拔桩承载力的影响。张金利等[16]通过有限元研究了扩底抗拔桩的承载性状，发现扩大头直径和扩大头周围土体的性质对抗拔承载力的影响较大，而扩大头的高度影响较小；吴江斌等[17-18]通过数值模拟分析了等截面桩和扩底抗拔桩的承载特性，发现扩底抗拔桩达到极限承载力所需位移明显大于等截面桩，扩大头的影响范围约为扩大头直径的3倍；……