上海地区软基桩端后压浆单桩承载力的研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ynl007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钻孔灌注桩因为对地层适应性强、能提供较大的单桩承载力、钢筋用量少等优点,在目前深基础工程中得到了极为广泛的应用。但是钻孔灌注桩的固有缺陷,诸如孔底虚土、孔壁泥浆、端阻力侧阻力发挥不同步、钻孔后原地应力释放使得钻孔灌注桩承载力的离散性很大,试桩承载力达不到设计要求的情况时有发生,限制了其承载力的发挥,使得材料利用率不高,沉降较大。早期人们用后压浆对灌注桩周围土进行加固,作为对缺陷桩的一种补救措施。通过近五十年的发展,桩端后压浆技术已经逐渐成为一种有效提高灌注桩单桩承载力的施工技术。各种相应的测试也都表明,该技术的应用使灌注桩的承载力得到了更好的发挥,节省基础处理的费用,经济技术效益显著。因而,在国内很多地区,各种后压浆技术得到了广泛的应用。但是目前的情况是理论落后于实践应用,因此,对后压浆桩施工工艺、后压浆桩的受力机理、合理注浆量以及后压浆桩的承载力的计算方法等问题进行研究,有着重要的理论价值和现实意义。   本文在调研国内外大量文献的基础上,从研究桩端后压浆技术原理出发,总结了桩端后压浆钻孔灌注桩浆液与桩侧、桩端土体的作用机理,得出:对桩端的影响主要是桩端土体性质得以改善、桩端形成扩大头、对桩端施加预应力;对桩侧的影响主要为改善桩——土界面特征、消除桩周泥皮的影响、增强了桩侧阻力的强化效应、增加了桩周法向应力、产生桩侧负摩阻力。分析了后压浆对提高桩基承载力的性状影响因素,主要分为二个方面:一是桩身的因素,包括桩端土性、桩身泥皮、桩长、桩径等。二是注浆因素,包括浆液的类型、注浆量、注浆压力等。结合上海软土地区的工程特性,对该地区浆液的渗透规律进行了一个比较全面的分析。通过原位足尺试验和模型试验,初步了解了桩端后压浆桩浆液渗透范围的分布规律,并在已有渗透计算范围公式的基础之上,依据达西定律和点源球形驱水渗透压浆规律提出合理的浆液扩散半径建议估算公式,为桩端后压浆单桩合理注浆量和单桩承载力的设计提供了一个可靠的设计参数。   应用ABAQUS有限元软件,结合工程的实际情况,建立合理的桩土计算模型,模拟桩端后压浆在压浆体强度和浆液渗透半径不同条件下,桩端后压浆的承载力特性。通过模拟结果对比,证明模型结果与现场静载荷试验结果基本吻合,得出影响桩端后压浆单桩承载力的因素及规律。从中得出:对桩基承载力有显著影响的应该是注浆量的大小,基本上随着注浆体半径的增加线性增加。而浆体的性质,即注浆体的强度在达到一定程度的时候对桩基承载力已经没有太多影响,即存在临界值。当达到临界值以后.虽然浆体和桩体一样有较多的强度储备,但土体达到塑性破坏后,桩基下沉,桩顶位移增加,浆体强度的大小此时与桩基沉降没有大的关系,所以对承载力的影响也趋于平缓。   同时,在总结前人对灌注桩后压浆技术研究的基础上,对灌注桩后压浆的施工工艺流程、施工设备、施工工艺参数的选取,以及如何提高桩端后压浆成功率、补救措施等方面进行了系统概括。结合上海不同地区的工程实例,对桩端后压浆桩桩侧及桩端的承载力特性进行了深入的分析和研究,得出了上海地区桩端后压浆灌注桩的荷载传递规律与承载特性。桩端后压浆灌注桩抵抗变形的能力普遍高于常规灌注桩,特别是在高荷载水平段,单桩承载力离散性较小。通过自平衡试验表明,桩端持力土层的加固,使得桩端极限承载力成倍提高,抵抗变形的刚度也显著提高。桩端后压浆灌注桩端阻力和桩侧摩阻力是相互制约、相互约束的。   根据对桩端后压浆浆液渗透范围和单桩承载力的特性分析,结合国内在合理注浆量和单桩承载力计算方面的理论研究成果,提出适合上海地层特性的单桩合理注浆量和桩端后压浆单桩承载力的估算公式,通过实际工程的检验证明估算公式是合理可靠的,具有一定的可信度和参考价值。   由于桩基工程的复杂性、浆液分布的隐蔽性与不确定性,桩端后压浆灌注桩技术还存在许多进一步研究的问题:如何建立合理注浆量与单桩承载力之间的计算关系;通过钻孔取土等原位测试手段,研究压浆后浆液在桩侧与桩端附近土体的分布范围与规律;及物理力学指标的变化,为后压浆桩的机理认识与承载力的估算提供直接数据:施工过程中如何考虑群桩效应的影响等,应该是今后桩端后压浆灌注桩技术的一个重要研究方向。   由于桩端后压浆灌注桩技术没有形成统一规程,使得工程界各方面人士对其认识程度有很大的限制,不利于该技术的全面推广使用。希望通过本文的对上海地区桩端后压浆技术的系统性研究,为该技术的应用与发展提供一定的帮助。  
其他文献
随着钻探工程的发展和钻孔孔斜质量要求的提高,钻孔测斜技术和钻孔测斜仪也逐步发展起来。依靠钻孔测斜技术所形成的各种类型的钻孔测斜仪完成钻孔顶角和方位角的测量,并作为检
中国自古就有“民惟邦本,本固邦宁”"得民心者得天下,失民心者失天下的明训,这些话至今仍然是至理名言但作为领导者依靠什么去团结人民呢?靠的是明智的政策和精神信念,诚信
秦岭成矿带是我国有色、贵金属工业的重要矿产资源基地,秦岭造山带经历长期的地质演化阶段,由多期的不同构造运动叠加复合而成,包容着不同时代、不同性质与类型的造山作用所造成
研究区地处内蒙古自治区东北部锡林郭勒盟,是位于二连盆地群东段的一个东断西缓、近南北展布的半断陷型含煤盆地。白垩系下统巴彦花组下含煤段(K1b4)是本区主要赋煤层位,含5个
塔式起重机具有工作幅度大、覆盖面积广、工作效率高等优点,被广泛应用于建筑施工现场。塔式起重机的操作直接影响到人民的生命和财产安全,所以我国法律规定新司机必须到政府批
期刊
高力罕凹陷位于乌尼特坳陷东北部,南起大兴安岭隆起,北至苏尼特隆起,东接胡热图凸起与巴彦花、迪彦庙凹陷相连,西隔巴其凸起与阿拉达布斯相连,是二连盆地群中面积最大的富油凹陷之
前置性作业是教师在新课教学前预先根据教学知识点给学生布置的作业.借助这一作业,不仅能调动学生兴趣,激发其主动探究精神,还能明确学习重难点,提高课堂学习的针对性.将这一
期刊
中低产田在我国产田中占加大的比例,严重影响我国农业的综合生产能力.本文就中低产田的形成的原因进行探析.提出了防治水土流失、合理调整耕作制度、秸秆还田、平田整地、增
现代教育由诸多学科构成,其中,高中数学是较为重要的一部分,数学学习对学生的个人思维提升有着重要的影响.现代教育改革发展迅速,固有的高中数学教育方式已经被淘汰,就当下而