适应建筑工业化趋势,克服基坑土钉支护临时性浪费、污染地质环境和影响地下空间开发等缺点,开发装配式可回收土钉基坑支护结构,并完成现场承载力测试。另外,针对国内破碎基岩地区缺乏桩基承载力计算方法的现状,构建基岩破碎程度的物理模型试验方法,完成破碎基岩模型与桩身混凝土的直剪试验。基于上述试验,应用理论分析和数值模拟获得如下结论:(1)装配式可回收土钉试验研究①通过现场试验及数值模拟,得出装配式可回收土钉受力机理与传统注浆土钉不同,其抗拔力是由丝间钉土极限摩阻力和绕丝端承力提供,且端部拉拔力与钉土摩阻力成正比,与绕丝端承力成反比,在极限状态下,钉土摩阻力达到最大比例,绕丝端承力达到最小比例。②装配式可回收土钉最优构造为绕丝间距是2～3倍的杆体直径、绕丝高度是0.3～0.45倍的杆体直径。③提出了装配式可回收土钉承载力估算公式,并得到工程应用验证。(2)基岩破碎程度物理模型及桩侧阻力试验研究①构建模块化混凝土模拟破碎基岩的方法并完成不同完整程度基岩物理模型的完整程度指标测试;②开发专门设备,完成破碎基岩物理模型与桩身混凝土胶结的剪切试验,证明破碎基岩及完整基岩与桩身胶结的抗剪强度接近;③根据试验数据,拟合出桩与破碎基岩之间侧阻力估算公式,通过工程案例对比分析,获得在该案例地层条件下,处于破碎基岩上的人工挖孔桩承载性状为端承摩擦桩。建议破碎基岩地基桩基设计,不能盲目视为端承桩,必须综合考虑上覆岩土层情况及桩孔粗糙度。