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珠海西部深厚软土地基中组合桩承载性能及应用的深度剖析与实践探索

一、引言

1.1研究背景与意义

随着城市化进程的加速，珠海西部地区的基础设施建设与房地产开发蓬勃发展。然而，该地区广泛分布的深厚软土地基给工程建设带来了严峻挑战。软土地基具有含水量高、孔隙比大、压缩性强、强度低以及透水性差等特性，这些特性使得在软土地基上进行工程建设时，极易出现地基沉降、变形甚至失稳等问题，严重威胁到建筑物的安全与正常使用。例如，珠海南屏桥引道工程，虽对软土采用砂井结合分级加裁预压处理，但由于地质资料不准确、填土速度过快等原因，导致路堤在施工过程中多次发生破坏，不仅延误工期，还造成了巨大的经济损失。

在各类软土地基处理方法中，组合桩凭借其独特的优势得到了越来越广泛的应用。组合桩通过将不同材料或不同类型的桩体组合在一起，充分发挥各部分的优点，能够有效提高地基的承载能力，减少地基沉降，增强地基的稳定性。例如，水泥土组合桩又称作“劲性搅拌桩”，是将小直径刚性芯桩压入水泥土搅拌桩桩体内，或在水泥土桩体内成孔并浇筑混凝土或钢筋混凝土，形成由刚性芯桩外包水泥土的组合桩体结构。芯桩强度高，对桩身抗压有利；外包水泥土价廉，与土的接触面积大，对桩周侧阻力增加有利，从芯桩到土体通过水泥土的过渡形成了强、中、弱的渐变过程，形成一种中间强度高外围强度低的合理的桩身结构。又如，预应力混凝土桩插入水泥搅拌桩中形成的组合桩，利用外侧壳体大的比表面积来提供摩阻力，同时又利用内部高强度的混凝土桩芯来承担上部荷载，在实际工程应用中展现出良好的效果。

研究珠海西部深厚软土地基中组合桩的承载性能及应用具有重要的理论与实际意义。从理论层面来看，目前关于组合桩在深厚软土地基中的承载性能研究尚不完善，不同类型组合桩的承载机理、影响因素以及设计计算方法等仍有待深入探究。深入研究组合桩在珠海西部深厚软土地基中的承载性能，有助于丰富和完善软土地基处理理论，为组合桩的设计与应用提供更坚实的理论基础。从实际应用角度出发，准确掌握组合桩在该地区的承载性能，能够为工程建设提供科学合理的地基处理方案，有效解决软土地基带来的工程问题，确保建筑物的安全稳定，降低工程建设成本，提高工程建设的经济效益和社会效益。同时，通过对组合桩应用的研究，还能为类似地质条件地区的工程建设提供有益的借鉴和参考，推动软土地基处理技术的发展与进步。

1.2国内外研究现状

在软土地基处理领域，组合桩凭借其独特优势成为研究热点。国内外学者针对组合桩在软土地基中的应用展开了多方面研究，取得了一系列成果。

国外对于组合桩的研究起步较早，在理论分析与实践应用方面积累了丰富经验。早在20世纪中叶，随着城市建设对地基承载能力要求的提高，组合桩的概念应运而生。早期研究主要集中在不同桩型组合方式的探索，以及对组合桩基本承载性能的初步分析。例如，美国学者在一些沿海城市的工程建设中，尝试将钢桩与混凝土桩组合，用于软土地基加固，通过现场试验观测，初步了解了组合桩在承受竖向荷载时的工作特性。随着研究的深入，数值模拟技术逐渐应用于组合桩研究。学者们利用有限元软件，对组合桩在软土地基中的力学行为进行模拟分析，研究桩土相互作用机制，为组合桩的设计提供了更精确的理论支持。在欧洲，一些国家针对软土地基中组合桩的耐久性问题展开研究，考虑地下水侵蚀、土壤酸碱度等因素对组合桩材料性能的影响，提出相应的防护措施，确保组合桩在长期使用过程中的稳定性和承载能力。

国内对组合桩的研究虽起步相对较晚，但发展迅速，尤其在近几十年取得了显著进展。在理论研究方面，众多学者基于国内丰富的工程实践，深入探讨组合桩的承载机理。通过大量室内模型试验和现场静载试验，分析不同组合桩类型（如水泥土组合桩、预应力混凝土组合桩等）在竖向、水平荷载作用下的荷载传递规律、桩身应力分布以及破坏模式。例如，有研究表明，水泥土组合桩中，刚性芯桩与水泥土之间的粘结强度对桩的承载性能影响显著，合理的粘结强度能有效提高组合桩的竖向承载力和抗拔能力。在数值模拟方面，国内学者结合本土工程地质特点，开发了适用于不同软土地基条件的组合桩有限元模型，通过模拟不同工况下组合桩的力学响应，为工程设计提供了更具针对性的参考依据。同时，针对组合桩在软土地基中的应用，国内制定了一系列相关规范和标准，如《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）等，对组合桩的设计、施工和检测等环节进行规范指导，推动了组合桩在工程实践中的广泛应用。

在珠海地区，由于其独特的软土地质地层分布，组合桩的应用研究也具有鲜明的地域特色。当地学者和工程技术人员针对珠海西部深厚软土地基的特点，开展了大量工程实践与研究工作。例如，在珠海的一些大型基础设施建设项目中，通过现场监测和试验，深入研究组合桩在该地区复杂地质条件下的承载性能和变形特性。研究发现，珠