完成單位：建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司
獲獎(jiǎng)等級：集體一等獎(jiǎng)
成果簡介：
課題從樁徑、樁間距對雙樁基礎(chǔ)水平承載力、樁身彎矩及位移的影響；豎向荷載對雙樁基礎(chǔ)基樁水平承載力、樁身彎矩及位移的影響；樁頂與承臺連接方式對雙樁基礎(chǔ)基樁水平承載力、樁身彎矩及位移的影響；同條件下管樁與灌注樁的水平承載性能差異等四個(gè)方面研究了管樁水平承載特性。
研究成果為管樁在軟土地區(qū)實(shí)際工程中的水平承載性能研究有一定的指導(dǎo)意義，該項(xiàng)目獲得了國家實(shí)用新型專利1項(xiàng)，在國內(nèi)核心期刊發(fā)表了研究論文2篇。
1、主要技術(shù)創(chuàng)新
⑴、試驗(yàn)樁與承臺的連接方式引入了日本的F.T.Pile法，樁頂嵌入承臺6cm，樁頂與承臺無錨固鋼筋連接，而是在樁頂設(shè)置一個(gè)錐形的樁帽，使得樁嵌入承臺的部分有轉(zhuǎn)動的縫隙，降低樁頭固定度，增加樁頭的回轉(zhuǎn)性能。
⑵、部分群樁基礎(chǔ)同時(shí)加載水平荷載與豎向荷載，樁基的受力狀況接近實(shí)際工程，研究成果更具有應(yīng)用價(jià)值。
⑶、對比同等條件下，灌注樁與管樁的單樁、群樁水平承載性能差異，為軟土地區(qū)樁型選擇提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。
⑷、傳感器在PHC管樁的埋設(shè)方法和測試技術(shù)，本次試驗(yàn)采用了鋼筋電阻應(yīng)變片、混凝土電阻應(yīng)變片、光纖光柵傳感器三種傳感器。
2、應(yīng)用前景、社會經(jīng)濟(jì)效益
該項(xiàng)目研究了PHC管樁單樁、群樁基樁的水平承載性能，不同連接方式下的水平承載性能差異、豎向荷載對水平承載性能的影響、同條件下管樁與灌注樁的水平承載性能差異、m法計(jì)算樁身彎矩與實(shí)測樁身彎矩的差異、群樁綜合效應(yīng)系數(shù)的可靠性，給出了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按強(qiáng)度控制和位移控制的水平承載力經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，為管樁在軟土地區(qū)的水平承載力設(shè)計(jì)和施工提供了一定的指導(dǎo)和依據(jù)，對管樁的抗震性能研究也有重要的意義，為類似樁基工程的試驗(yàn)研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。試驗(yàn)研究結(jié)果同時(shí)可為相關(guān)國家、行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的制定、修訂提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。
試驗(yàn)研究表明軟土地區(qū)同直徑的管樁與灌注樁水平承載力臨界值、極限值基本一致，破壞形式都表現(xiàn)為受彎破壞，最大彎矩值位置在5～7.5倍樁徑處，反彎點(diǎn)位置在15～20倍樁徑范圍內(nèi)，但是管樁具有高強(qiáng)、環(huán)保、施工周期快等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性較灌注樁也更好，說明管樁在軟土地區(qū)可創(chuàng)造良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，應(yīng)用前景十分廣闊。
試驗(yàn)過程中埋設(shè)光纖光柵傳感器技術(shù)和電阻傳感器的方法，解決了PHC管樁內(nèi)力測試的技術(shù)難題，該測試技術(shù)可廣泛應(yīng)用于管樁工程領(lǐng)域的測試工作，包括豎向力測試、基坑支護(hù)樁的內(nèi)力測試等，同時(shí)可為地基基礎(chǔ)健康監(jiān)測自動化、遠(yuǎn)程化等技術(shù)提供了技術(shù)儲備。
專家評語：
項(xiàng)目研究了PHC管樁單樁、群樁水平承載性能，研究了與基礎(chǔ)不同連接方式、豎向荷載對水平承載性能的影響，給出了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按強(qiáng)度控制和位移控制的水平承載力經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。采用埋設(shè)光纖光柵傳感器技術(shù)和電阻傳感器的方法，解決了PHC管樁內(nèi)力測試的技術(shù)難題，為地基基礎(chǔ)監(jiān)測自動化技術(shù)提供技術(shù)儲備。該成果試驗(yàn)手段先進(jìn)、方法合理、結(jié)論正確，對工程設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)編制具有較高的參考價(jià)值，對預(yù)應(yīng)力管樁的推廣應(yīng)用具有重要意義。
