蔡晨雨，苏俊剑

（中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上海 200120）

引言

当天然地基上的浅基础所提供的承载力不能满足设计要求或沉降过大时，往往采用桩基础。桩基础的应用历史悠久，我国古代许多著名建筑如秦代的渭桥、隋朝的郑州超化寺、五代的杭州湾海堤以及上海的龙华寺等都是应用桩基的典范[1]。在近现代，随着科学技术和经济建设的飞速发展，高层、超高层建筑和大跨度桥梁以及大型的水利水运工程迅速增多，桩基础更是得到了广泛的应用。

桩基在施工和使用阶段，往往会承受各种各样不同的工况。比如许多港口、码头、道路堆场施工前期都会对地基进行预压处理，若地基处理后再进行桩基布置，势必会对桩基础的承载力造成较大的影响。针对此问题，本文基于有限元软件ABAQUS对单桩及群桩在地基预压工况下的竖向受力进行模拟分析。通过堆载预压地基的范围和堆载大小来研究超长桩在竖向荷载作用下承载力、桩顶Q-S 曲线、桩侧摩阻力的变化。

1 模型的建立

本文基础模型为桩长 L 为 70 m，桩径 d 为 850 mm 的有限元模型，模型的尺寸、材料数据及模型验证数据分别参考上海地区的实际工程试桩的尺寸、材料及试验结果数据[2-4]。具体桩、土参数、模型建立方法、模型正确性验证结果和单桩模型图见文献[5-8]。群桩模型网格图见图1。

图1 群桩有限元模型网格图Fig.1 Mesh of the soil and piles

本文进行预压地基时不考虑土体的固结。对单桩直接在桩周土体表面施加不同大小的压强模拟堆载，堆载范围为边长D 的取值分别为10 m、20 m、30 m，堆载q 的取值分别为50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa，示意图如图2 所示。……