1、提出的變截面勁性水泥土旋噴攪拌樁(SRC樁)兼有旋噴和攪拌工藝的技術(shù)與成本優(yōu)勢，可根據(jù)需要改變樁身截面和插入勁性芯材，使樁身強(qiáng)度及承載力得到大幅度提高，這種復(fù)合樁在抗壓和抗拔工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實現(xiàn)這種樁型并探討其承載機(jī)理，研發(fā)了成樁施工設(shè)備和施工工藝等關(guān)鍵技術(shù)，利用現(xiàn)場試驗、室內(nèi)模型試驗與數(shù)值模擬等手段研究其抗壓和抗拔承載機(jī)理，提出了考慮位移協(xié)調(diào)的樁承載力計算方法。最后，介紹了采用SRCP工法完成的兩個典型的工程實例。

2、>　　 研發(fā)了SRC樁成樁施工設(shè)備與施工工藝并實施了工藝試驗。施工設(shè)備采用模塊化設(shè)計思想，可以實現(xiàn)一機(jī)多用。旋噴技術(shù)使變截面更容易，施工機(jī)具和施工工藝相對簡單；通過旋噴和攪拌的結(jié)合，水泥土樁和剛性樁的結(jié)合，可以發(fā)揮兩種工藝和兩種材料的優(yōu)勢，克服各自的缺點；能夠以相對經(jīng)濟(jì)的方式獲得更大的樁徑，能夠大大提高鉆進(jìn)能力；鉆桿噴射結(jié)合葉片噴射旋噴攪拌鉆頭施工工藝，其返漿量相對較小，具有更廣泛的地層適應(yīng)性，屬于節(jié)能環(huán)保型工藝。
　　 提出

3、了模型試驗砂土地基飽和方法，可在試驗結(jié)束后剖開模型地基觀察破壞形態(tài)。模型試驗結(jié)果表明，等截面樁與變截面樁地基的破壞形式均為局部剪切破壞；具有一個擴(kuò)大盤的變截面樁或擴(kuò)大盤間距較大的變截面樁，位于擴(kuò)大盤的下部土體發(fā)生壓縮和局部剪切破壞現(xiàn)象，擴(kuò)大盤上部的土體則發(fā)生梨形滑落現(xiàn)象，這部分的樁側(cè)摩阻力不應(yīng)計入承載力；擴(kuò)大盤間距較小時，上下兩個擴(kuò)大盤之間的土體與兩個擴(kuò)大盤成為一體，在計算承載力時可以將這部分看成樁徑與擴(kuò)大盤直徑相同的等截面樁；等截面樁

4、與變截面樁的荷載沉降曲線相似；對于樁頂荷載，變截面樁的樁側(cè)荷載分擔(dān)值(包括樁側(cè)摩阻力和擴(kuò)大盤端阻力)均遠(yuǎn)大于樁端荷載分擔(dān)值；擴(kuò)大盤的位置對承載力的發(fā)揮有一定的影響；具有三個擴(kuò)大盤的變截面樁承載力大于兩個擴(kuò)大盤的變截面樁的承載力，但結(jié)果相差不大；變截面樁的承載力得到顯著提高，其承載力不小于與擴(kuò)大盤直徑相等的等截面樁，說明變截面樁具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；隨著樁頂荷載的增大，擴(kuò)大盤承擔(dān)的荷載增加顯著，擴(kuò)大盤以下樁身的軸力因擴(kuò)大盤承擔(dān)大部分而驟減，

5、但是，降低幅度與擴(kuò)大盤的個數(shù)、位置及間距有關(guān)。
　　 數(shù)值模擬闡述了加載過程中SRC樁的承載特性。等截面樁的塑性破壞區(qū)主要集中在樁端周圍，設(shè)置擴(kuò)大盤后，樁的位移場和塑性區(qū)分布發(fā)生了明顯變化，表現(xiàn)出多支點摩擦-端承樁的承載特性；擴(kuò)大盤取代了樁端的核心地位，承擔(dān)了大部分荷載，成為應(yīng)力集中區(qū)，樁端承載力的發(fā)揮出現(xiàn)明顯滯后，塑性破壞區(qū)集中在擴(kuò)大盤周圍出現(xiàn)并隨著荷載的增加而不斷擴(kuò)大；當(dāng)兩個擴(kuò)大盤間距較近時，隨著荷載的增加，上下擴(kuò)大盤的應(yīng)力

6、場出現(xiàn)疊加現(xiàn)象；隨著兩個擴(kuò)大盤間距的加大，兩個擴(kuò)大盤各自形成應(yīng)力集中區(qū)并隨著荷載的增加各自形成塑性破壞區(qū)，但上盤塑性破壞區(qū)要大于下盤塑性破壞區(qū)，而樁端也形成一個較小的塑性區(qū)，這時，可以看做兩個單個擴(kuò)大盤獨立發(fā)揮作用；擴(kuò)大盤越向上設(shè)置，其作用越早開始發(fā)揮，相應(yīng)的樁端發(fā)揮作用越遲。
　　 SRCP工法亦可用于小型抗拔樁(抗浮錨桿)的施工。SRCP工法有效改善了錨土界面特性。采用SRC工法施工的抗浮錨桿現(xiàn)場抗拔承載力試驗及數(shù)值模擬表明

7、，錨土界面特性的改善對極限承載力的影響顯著；采用變截面工藝大大提高了側(cè)阻力，與傳統(tǒng)泥漿護(hù)壁工藝和單純改善錨土界面特性工藝相比，不僅有效提高了極限承載力，而且相同荷載對應(yīng)的位移顯著減??；在荷載水平較低時，單純改善界面特性對彈性位移和塑性位移的影響不顯著，但是，即使在荷載水平較低時，變截面的采用也可以同時減小彈性位移和塑性位移；與傳統(tǒng)泥漿護(hù)壁工藝相比，改善錨土界面特性后錨桿粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值提高至3.0倍以上，采用變截面工藝后提高至3.5倍以上

8、，而實際單位造價僅分別增加約20％和30％，預(yù)計總造價降低50％以上；SRCP工法施工效率可提高至傳統(tǒng)泥漿護(hù)壁工藝的10-20倍；錨土界面強(qiáng)度越高、擴(kuò)大盤直徑越大，抗拔承載力越高，相應(yīng)的位移越小。
　　 為了考慮位移協(xié)調(diào)問題，提出了導(dǎo)入樁側(cè)破壞摩阻力和樁端破壞阻力不同發(fā)揮系數(shù)計算承載力特征值的方法，并給出了等截面樁和變截面樁的承載力特征值計算式。在分析變截面樁破壞形式的基礎(chǔ)上，分別給出了抗壓和抗拔SRC樁的設(shè)計思路。