完成單位：建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司
獲獎等級：集體一等獎
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)實際工程中的水平承載性能研究有一定的指導(dǎo)意義，該項目獲得了國家實用新型專利1項，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)同時加載水平荷載與豎向荷載，樁基的受力狀況接近實際工程，研究成果更具有應(yīng)用價值。
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)濟效益
該項目研究了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法計算樁身彎矩與實測樁身彎矩的差異、群樁綜合效應(yīng)系數(shù)的可靠性，給出了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按強度控制和位移控制的水平承載力經(jīng)驗計算公式，為管樁在軟土地區(qū)的水平承載力設(shè)計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研究提供了試驗依據(jù)。試驗研究結(jié)果同時可為相關(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，反彎點位置在15～20倍樁徑范圍內(nèi)，但是管樁具有高強、環(huán)保、施工周期快等優(yōu)點，經(jīng)濟性較灌注樁也更好，說明管樁在軟土地區(qū)可創(chuàng)造良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，應(yīng)用前景十分廣闊。
試驗過程中埋設(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、基坑支護樁的內(nèi)力測試等，同時可為地基基礎(chǔ)健康監(jiān)測自動化、遠程化等技術(shù)提供了技術(shù)儲備。
專家評語：
項目研究了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)力混凝土管樁按強度控制和位移控制的水平承載力經(jīng)驗計算公式。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。該成果試驗手段先進、方法合理、結(jié)論正確，對工程設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)編制具有較高的參考價值，對預(yù)應(yīng)力管樁的推廣應(yīng)用具有重要意義。
