含缺陷桩的灌注桩基础竖向承载性状研究

针对缺陷桩的工程检测和处理面临的虽然重视缺陷的识别和处理、但轻视对缺陷桩承载性状定量分析而缺乏适当的缺陷桩处理和利用的理论依据的工程现实，本项目拟采用室内外模型试验、有限元数值分析和工程实测等手段研究灌注桩缺陷桩的竖向承载性状。.通过本课题的研究，能够获得对缺陷桩基础工作机理和规律性的较为全面和深入认识，揭示缺陷桩对群桩基础整体工作特性影响规律性，具有重要的理论意义和学术意义。.本课题提出的桩基缺陷的试验模拟和数值模拟新方法以及对缺陷桩基础承载性状和工作适用性的评价体系，能够分析和评判缺陷桩在承载力方面的损失，可为处理桩的缺陷以及处理方法提供科学依据，有利于分析和评价检验桩与桩基础的设计施工质量。因而，研究成果对存在缺陷桩的桩基础承载性状的分析评价与处理有重要的理论指导作用，并具有广泛的工程应用前景。

缺陷桩是存在不符合设计要求的有质量缺陷的桩体，而缺陷桩基础是指含有缺陷桩的桩基础。随着工程建设的发展，桩基础在各类工程建设中的应用越来越广泛，产生了大量的缺陷桩，造成了诸多工程隐患。.国内外虽然重视缺陷桩的识别和处理，但轻视对缺陷桩承载性状定量分析,而缺乏适当的缺陷桩处理和利用的理论依据。针对这一工程现实，根据立项计划对含缺陷桩的灌注桩基础竖向承载性状进行研究。.为了认识缺陷灌注桩基础的竖向承载性状，本项目主要研究了以下四方面的内容：1. 桩缺陷的几何与物理力学特性模拟。2. 主要典型缺陷的数值模拟技术，研究能够合理反映缺陷特征和作用机理的缺陷桩基础数值分析方法。3. 各种缺陷对于桩与桩基础的承载性状影响的一般规律性。4. 缺陷桩基础工作性能的评判方法。.根据研究内容，进行了模型试验、数值分析和实用评价系统方面的技术研究，取得了大量的研究成果。在试验研究方面，开展了大规模室内及现场模型试验研究，针对砂土、粉土及粘性土中的灌注桩正常桩及带有断桩等质量缺陷的灌注桩单桩及粉土中的含有断桩等缺陷桩的群桩基础进行了大量的静载试验；在数值分析方面，利用Plaxis，Abaqus商用软件以及自编有限元分析软件Feappf-3D等软件对缺陷桩基础进行了大量数值模拟分析。基于上述试验研究及数值分析，提出了一整套桩体缺陷的几何与材料模拟及数值模拟技术；结合我国桩基础工程设计规范与经验，研制了基于Mindlin解的考虑各种缺陷影响的群桩基础承载性状的实用评价系统。.通过本项目的研究，获得了对缺陷桩基础工作机理和规律性的较为全面和深入认识，揭示了缺陷桩对群桩基础整体工作特性影响规律性，具有重要的理论意义和学术意义。研制的缺陷桩基础工作性状适用性的评价系统对存在缺陷桩的桩基础承载性状的分析评价与处理有重要的理论指导作用和广泛的工程应用前景。