在国家十三五计划中,为满足石化产业科学布局和安全环保集约发展的需要,在沿海附近的填海陆域面积上建造了许多的石化基地,在此类深厚软土地基中,上部结构多采用桩基础。以舟山某石化基地二期地基处理工程为例,该石化基地建立在47平方公里的填海陆域地基上,吹填地基采用塑料排水板+堆载预压的方法进行预处理,上部结构的基础采用预制管桩以及钻孔灌注桩。随着软土地基上部附加荷载的作用,地基土会产生较为长期、持续的固结沉降,势必使桩侧产生负摩阻力,影响桩基承载力,增加地基处理工程的投资。分析这类填海深厚软土地基的工后沉降以及桩侧负摩阻力对地基的施工设计、上部结构的可靠性具有重要意义。本文通过开展现场监测试验对舟山某石化基地快速成陆场地桩基负摩阻力分布特性进行研究,进一步开展三维有限元数值模拟,综合分析影响桩基负摩阻力的主要因素。研究成果可为该工程的地基处理及上部结构的设计和施工提供技术支撑。基于现场监测试验,本文主要成果如下:(1)桩基负摩阻力中性点位置受持力层影响显著。第一级堆载稳定后,端承型桩的中性点深度比ln/l0为0.65、0.81(ln为中性点深度、l0为桩周土层沉降变形下限深度),摩擦型桩的中性点深度比ln/l0为0.43、0.45;第二级堆载完成后,端承型桩的中性点深度比ln/l0为0.91、0.81,趋近于1;摩擦型桩的中性点深度比ln/l0为 0.65、0.5。(2)地基固结沉降引起的桩身下拉荷载随固结时间逐渐增大,但增幅逐渐减小。通过采取不同的数据分析起始点对比可知,桩基施工时间越早,软土地基固结沉降越大,桩土相互作用而引起的下拉荷载越大,进而产生的桩身轴力越大。随着堆载预压时间的增加,桩基施工后,桩身下拉荷载越小,地基土沉降值越小。(3)软土地基的塑料排水板+堆载预压处理方案效果明显。该处理方案既能加速排水板处理范围内土层的排水,又对加固区以下的粉质黏土层的固结也起到促进作用。最后一级堆载完成后,软土地基上部沉降值有0.76m～0.88m,同时通过三维有限元数值模拟分析可知,桩基施工前,排水板作用下,软土地基上部沉降值约有1.01m。(4)通过桩身轴力反算得到桩侧摩阻力系数沿深度的分布规律,为桩基设计提供实测参数。至第二级堆载完成,管桩,负摩阻力系数分别为0.32～0.4(素填土)、0.23～0.28(淤泥质粉质黏土)、0.4～0.26(粉质黏土)。灌注桩,负摩阻力系数分别为0.4～0.35(素填土)、0.21～0.18(淤泥质粉质黏土)、0.41～0.20(粉质黏土)。(5)完善钢筋计埋设施工工艺,保证存活率。对于预制管桩,在管桩长生产过程中埋设钢筋计,采用垫层提高钢筋计与信号线接头适应变形的能力、将钢筋计信号线的超长部分利用桩端一字形收拢杆,引至桩端外侧盖板固定等措施,钢筋计存活率达99%;对于钻孔灌注桩,钢筋笼下放时埋设钢筋计,通过采取钢筋计连接杆与钢筋笼点焊固定、信号线采用内嵌钢丝的PVC软管保护和信号线采用沿钢筋笼外侧走线等措施,钢筋计存活率达98%。图[164]表[17]参[23]。