設(shè)置裙筒與半剛性連接樁的沉箱復(fù)合基礎(chǔ)承載性能研究

摘要：為提高深水、厚覆蓋層、強(qiáng)風(fēng)、巨浪等復(fù)雜環(huán)境條件下跨海特大型橋梁深水基礎(chǔ)的承載能力,針對(duì)瓊州海峽跨海大橋主通航孔2×1 500 m三塔斜拉橋的中塔基礎(chǔ),提出了設(shè)置裙筒與半剛性連接樁的新型沉箱復(fù)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案及施工工藝.該新型沉箱復(fù)合基礎(chǔ)由底部周圈帶有裙筒的沉箱、打入地基中的鋼管樁與后注漿墊層組成,其能夠降低沉箱復(fù)合基礎(chǔ)對(duì)水下墊層平整度和裙筒入土深度的要求,提高施工效率和質(zhì)量.為進(jìn)一步研究其承載性能,通過數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)分別開展了沉箱基礎(chǔ)、設(shè)置半剛性連接樁的沉箱復(fù)合基礎(chǔ)、設(shè)置裙筒與半剛性連接樁的沉箱復(fù)合基礎(chǔ)等3種基礎(chǔ)方案在豎向荷載、豎向與水平向組合荷載作用下的受力性能研究.研究結(jié)果表明:設(shè)置裙筒與半剛性連接樁的沉箱復(fù)合基礎(chǔ)具有優(yōu)越的豎向和水平向承載能力,其在豎向荷載作用下,通過后注漿形成的碎石混凝土墊層強(qiáng)度較高且處于裙筒側(cè)向約束狀態(tài),可將上部豎向荷載傳遞至裙筒、群樁基礎(chǔ)和樁間土,并通過裙筒和群樁基礎(chǔ)傳至到地基深部,從而有效提高了軟弱厚覆蓋層地基中沉箱基礎(chǔ)的豎向承載力并可減小基礎(chǔ)沉降;在豎向和水平向荷載的組合作用下,裙筒能夠充分調(diào)動(dòng)筒內(nèi)外淺層土體的水平抗力,半剛性連接樁則驅(qū)動(dòng)塑性區(qū)向深處延伸,從而有效提高了基礎(chǔ)的水平向承載能力并減小水平位移.研究成果可為瓊州海峽等跨海通道的特大型橋梁深水基礎(chǔ)建設(shè)提供重要參考.