吸湿环境下膨胀土桩基抗拔承载特性足尺试验研究

为研究非饱和膨胀土中桩基的承载机理，在我国南阳膨胀土地区开展了桩基抗拔现场足尺试验研究。基于现场测试分析了浸水过程中地基膨胀变形与桩身中性点(桩-土相对位移为零的截面)的演化规律，通过桩身轴力、桩侧极限摩阻力和荷载-位移曲线揭示了增湿后桩基抗拔承载性能弱化特性。将现场足尺试验与室内模型试验结果作对比，分析了桩侧摩阻力演化与传递规律，并对增湿后桩侧摩阻力的计算方法展开分析。结果表明：浸水后膨胀土地基的膨胀变形主要发生在大气影响急剧层。浸水过程中桩身中性点不断下移，最终稳定在桩身一半的位置。由于地基增湿诱发了桩侧水平膨胀压力，浸水后桩侧摩阻力呈两端大、中部小且在中部沿深度方向线性增大的分布规律；另外，增湿导致膨胀土中毛细吸应力大幅减小，远超过水平膨胀压力对桩侧摩阻力的有利贡献，致使桩基抗拔承载性能显著弱化。