粉质黏土层超长PRC管桩竖向承载性能研究

来源：中国血液净化杂志2025年第9期北京时间：

作者：田叶青, 贺华, 王苗苗, 苏宁, 任玉波, 谢宏丽, 周志军

单位：1. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064;2. 陕西省交通规划设计研究院有限公司, 陕西 西安 710065;3. 陕西鄠周眉高速公路有限公司, 陕西 西安 710499"],"fundList_en":["National Natural Sciences Foundation of China (52178310)

摘要：为探究粉质黏土层超长混合配筋预应力混凝土(PRC)管桩竖向承载特性，预先在桩身安装光纤光栅(FBG)传感器，锤击沉桩30 d后，对闭口桩P1、P2和开口桩P3开展竖向静载试验，分析荷载-沉降曲线、轴力、桩侧阻力等承载特性。研究结果表明：PRC管桩桩身压缩量占桩顶沉降比值大，极限承载力1/2时P1和P2桩身压缩占桩顶沉降均值为92.8%，闭口管桩相比开口管桩桩顶沉降回弹率更高；在可塑粉质黏土层(0~5 m和16~32.4 m)内，P1和P2单位侧阻实测均值均处于规范推荐范围内，而在硬塑粉质黏土层(5~16 m)单位侧阻实测均值为113 kPa，比推荐值上限提高约33%；闭口管桩桩周土体挤密程度大于开口管桩，在黏土层深度0~5 m、5~16 m和16~32.4 m内，P3相比P1和P2单位侧阻折减系数分别为0.78、0.70和1.0。根据P1~P3竖向承载力发挥机理将其荷载传递过程分为3个阶段，基于Rusch弹塑性模型，建立了适合粉质黏土层PRC管桩桩侧三折线、桩端双折线的荷载传递模型，计算结果表明：采用Rusch模型得到的轴力图与实测结果接近，桩顶荷载较小时的理论端阻比略大于实测端阻比；Rusch模型得到的荷载-沉降曲线与实测值较为一致，接近极限承载状态时，Rusch模型比线弹性模型的桩顶荷载计算精度更高，P1和P3的计算误差分别为7.2%和5.7%；采用规范计算时，闭口管桩侧阻和端阻建议取规范上限，开口管桩侧阻宜取规范中值。

关键词：路基工程,竖向承载特性,现场静载试验,荷载传递法,超长PRC管桩,Rusch模型

基金资助：国家自然科学基金项目(52178310)