均质砂土中高喷插芯组合桩多界面剪切特性对比试验研究

采用大型桩基模型试验加载系统,砂雨法施工,对4种不同组合形式(上组合、下组合、分段组合Ⅰ、分段组合Ⅱ)的高喷插芯组合桩(简称JPP桩)进行抗压与抗拔承载性能对比模型试验研究,并对不同组合形式的JPP桩进行界面剪切试验研究,分析桩与桩周土、芯桩与水泥土界面剪切规律.研究结果表明:(1)不同组合形式对承载力有较大影响,抗压试验中分段组合Ⅱ的极限承载力最高,抗拔试验中下组合抗拔承载能力最高,可见JPP桩实际工程设计时宜分段组合,且组合段宜放在桩体的中下部.(2)抗拔极限承载力为抗压极限承载力的10％～15％,抗拔荷载下的平均侧摩阻力为抗压下的13％～20％.(3)抗压与抗拔荷载下的桩侧摩阻力随桩土相对位移的增加而逐渐变大,均呈现出双曲线分布;抗拔荷载下的桩侧摩阻力达到极限值时所需要的位移约2 mm,抗压荷载下的桩侧摩阻力达到极限值时所需要的位移约7 mm.(4)芯桩与水泥土界面剪切,加载初期,在很小的相对位移下界面摩阻力迅速增加,界面剪切刚度趋于无穷大;随着荷载的增加,界面剪切刚度变小,相对位移增大,进入弹性工作阶段;随着荷载的进一步增加,界面摩阻力增长又加快,并很快达到剪切破坏.(5)抗压、抗拔荷载下芯桩 与水泥土界面剪切刚度约为水泥土与桩周土界面剪切刚度的400,200倍,从而保证芯桩与水泥土协同工作,达到扩大直径、提高承载力的目的.