1、變截面螺紋樁作為一種新型地基處理樁型，由于樁身螺紋的存在，導(dǎo)致其荷載傳遞機(jī)理與光面直樁有很大的不同。變截面螺紋樁在軟弱地基處理中有著巨大的發(fā)展?jié)撃?，其中沉降變形問題是工程實(shí)踐中所關(guān)注的一類極為重要問題。本文運(yùn)用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，結(jié)合理論分析對(duì)其沉降特性進(jìn)行了研究，建立了單樁及群樁的沉降計(jì)算方法，并分析了一些主要因素對(duì)復(fù)合地基沉降的影響規(guī)律。本文的主要研究工作如下:
　　1)利用三維數(shù)值模擬方法，揭示了變截面螺紋樁地基土中附加應(yīng)力

2、的分布規(guī)律，地基中附加應(yīng)力沿深度和水平方向逐漸減小，離樁身較近時(shí)，土中附加應(yīng)力值較大并且沿深度和水平方向變化較大;離樁身較遠(yuǎn)時(shí)，土中附加應(yīng)力值較小并且沿深度和水平方向基本保持不變。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合理論分析地基沉降變形的組成，建立了變截面螺紋樁單樁與群樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算近似理論分析模型。
　　2)利用室內(nèi)模型試驗(yàn)，對(duì)比分析了變截面螺紋樁、螺紋直樁和普通光面直樁的沉降差異特征，結(jié)果表明，當(dāng)作用在樁頂?shù)呢Q向荷載較小時(shí)，變截面螺紋樁、螺

3、紋直樁的沉降相近，但隨著樁頂豎向荷載的不斷增大，變截面螺紋樁和螺紋直樁在減小沉降方面的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。在樁頂荷載為1.25kN時(shí)，直樁沉降為8.011mm，變截面螺紋樁沉降為直樁的53％，螺紋直樁沉降為直樁的44％。
　　3)通過三維數(shù)值模擬和室內(nèi)模型試驗(yàn)，分析了變截面螺紋樁在樁頂荷載作用下的受力特征，確定了變截面螺紋樁樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的分配比例，以及單樁和群樁復(fù)合地基沉降計(jì)算近似理論分析模型;在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用Geddes應(yīng)力解

4、，提出了變截面螺紋樁單樁以及群樁的沉降的近似理論計(jì)算方法。變截面螺紋樁復(fù)合地基理論計(jì)算得到的沉降結(jié)果與數(shù)值模擬得到的沉降結(jié)果對(duì)比，兩者誤差在25％以內(nèi)。
　　4)對(duì)比分析了變截面螺紋樁和光面直樁的荷載-沉降曲線特征，與光面直樁相比，變截面螺紋樁螺紋的存在提高了樁與周圍土體的咬合作用，較大提高了側(cè)摩阻力，充分地發(fā)揮了樁周土體的抗力。因而，其荷載-沉降曲線相對(duì)平緩。
　　5)通過三維數(shù)值模擬，從樁體幾何尺寸、螺紋幾何尺寸、加固區(qū)