【摘 要】
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桩基础是交通、建筑、地下工程等领域的重要基础型式,随着我国重大基础设施建设的发展,桩基础面临更加恶劣的工程环境、更多的功能需求。桩基础通常以群桩的形式穿越成层地基土体。不同的地质年代沉积的天然地基土层,其工程性质具有较大的差异性。在分析水平向受荷桩时,应充分地考虑各土层性质上的差异。《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363-2019）[1]对群桩基础的基桩内力变形计算给出了具体的方法,但对
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桩基础是交通、建筑、地下工程等领域的重要基础型式,随着我国重大基础设施建设的发展,桩基础面临更加恶劣的工程环境、更多的功能需求。桩基础通常以群桩的形式穿越成层地基土体。不同的地质年代沉积的天然地基土层,其工程性质具有较大的差异性。在分析水平向受荷桩时,应充分地考虑各土层性质上的差异。《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363-2019）[1]对群桩基础的基桩内力变形计算给出了具体的方法,但对成层地基中水平受荷群桩的m值换算深度按照单桩的计算公式,对群桩中桩土影响的考虑还不完善。因此,对成层土地基中水平受荷群桩的基桩m值换算深度的研究十分必要。本文通过理论分析推导、模型试验研究和有限元手段分析对成层土地基中水平受荷群桩的基桩进行对比研究。主要内容如下:（1）归纳和总结受到水平荷载作用的单桩、群桩桩基础的研究现状。基于m法计算的基本理论,利用杆系结构有限元,推导了双层地基水平受荷群桩的内力位移计算模型。其中m1>25000 k N/m4时,可以按照规范的简化计算方法计算。当m1<25000 k N/m4时,考虑下卧土层对桩身的影响,可按实际分层计算。由于桩间距增大,当m1>15000k N/m4时,影响桩身内力和变形主要为上层土体,可按规范方法计算,m1<15000k N/m4时,应根据实际分层计算。（2）基于理论计算结果和相似理论,选取非接触式测量系统作为试验的测量方法,设计并完成模型试验。结果表明:桩前土体水平位移在沿桩身埋深的变化分为两段,埋深为0～110mm时,水平位移的变化率较大,在110mm埋深以下,变化趋势出现放缓趋势。随着荷载增大,水平位移发生转折的埋深还有所下降。远离前桩的测线,水平位移变化趋于平缓。桩前土体的水平位移增大,水平位移的主要影响范围由60mm扩大至190mm。桩间土体的水平位移随着水平荷载的增大而增大。（3）基于模型试验建立了成层地基两桩桩基数值模型,分析了上层软弱土体厚度、软弱土体夹层厚度、桩间距、桩径对两桩性状的影响,得出以下结论:随着软弱土层厚度的增加,下层土体对桩身的水平抗力减小,导致桩身的水平位移增大。此时应该按照实际分层进行计算。对存在软弱夹层的情况,应对桩身位移进行修正或按实际分层计算。对群桩计算基桩内力变形时,应考虑下卧土层对桩身的影响。
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