黄土钻孔灌注桩后压浆技术的应用及承载力特性分析

论文摘要

本文结合黄土灌注桩后压浆技术的实际应用,从注浆加固桩周土的机理分析、后注浆加固灌注桩的承载特性分析、注浆加固范围理论预测、后压浆灌注桩承载特性的数值模拟分析、后压浆技术存在的问题及经济效益分析等方面,开展了实践总结和理论分析,取得了有益认识。通过后压浆灌注桩的试验,表明后压浆技术在黄土地基灌注桩基础工程中应用是可行的；保证后压浆质量的基本条件注浆管路畅通,浆液质量满足要求,避免冒浆和漏浆；明确了相应的施工控制参数及注入水泥浆液的技术要求。黄土地基钻孔灌注桩(桩长82m、直径1.0m)后压浆加固后,有效地提高了浅层桩身侧摩阻力,减小了桩顶沉降,但桩端承载力没有得到发挥。综合考虑桩长、桩径、桩土相互作用,以及桩周和桩端后压浆的加固效果,才能最大限度的利用后压浆灌注桩的侧摩阻力和端阻力。应用圆柱孔扩张理论及球腔扩张理论,论述了渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆,及其浆液的充填胶结效应、加筋效应、固化效应及压密效应,以及桩周侧摩阻和加固残余应力的确定方法。基于大量工程实践中压浆前、后桩的承载力增强比与压浆量比的分析,给出了不同地层后压浆灌注桩侧摩阻力、端阻力增强比的经验估计值系数表,以及后压浆灌注桩承载力的估计方法及沉降变形计算校正系数。通过数值计算分析,揭示后压浆灌注桩随着加固半径增大,承载力不断增大；但加固体变形模型达到近2GPa的一个临界值后,加固体性能的进一步改善对提高承载的效应不明显。总的来说,后压浆作为当前一种较先进的工艺方法,有着明显技术经济效益,随着施工质量和理论研究的完善,它会发挥更大的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 第2章 钻孔灌注桩后压浆应用工程实例
• 2.1 工程实例
• 2.1.1 工程概况
• 2.1.2 地基土层及工程性质
• 2.1.3 试桩静载荷试验
• 2.1.4 试桩成果分析
• 2.2 试桩的工程评价
• 2.2.1 1#试桩的工程评价
• 2.2.2 2#试桩的工程评价
• 2.2.3 3#试桩的工程评价
• 2.2.4 工程桩的承载性状
• 2.3 压浆施工参数分析
• 2.4 后压浆的效果分析
• 2.5 小结
• 第3章 后压浆施工工艺与参数
• 3.1 工艺流程
• 3.2 成孔工艺
• 3.3 后压浆施工工艺
• 3.3.1 工艺原理
• 3.3.2 后压浆设备
• 3.3.3 后压浆施工
• 3.4 后压浆工艺的适用范围
• 3.5 注浆工艺参数的设计
• 3.5.1 注浆液的选用
• 3.5.2 压浆时间的确定
• 3.5.3 压浆量
• 3.5.4 注浆压力
• 3.6 后压浆的质量控制和检验
• 3.6.1 后压浆的质量控制要点
• 3.6.2 后压浆的检验方法
• 3.7 小结
• 第4章 后压浆作用机理分析
• 4.1 压浆的作用机理
• 4.1.1 土体应力与抗剪强度
• 4.1.2 压浆作用机理的类型
• 4.1.3 压浆的加固机理
• 4.1.4 后压浆的注浆形态
• 4.2 灌注桩后压浆的作用机理
• 4.2.1 桩侧后压浆的作用机理分析
• 4.2.2 桩端后压浆的作用机理分析
• 4.2.3 桩端后压浆的球（柱）孔扩张理论
• 4.2.4 封闭式胶腔桩端后压浆作用机理
• 4.3 小结
• 第5章 后压浆承载性状分析
• 5.1 桩侧阻力的发挥性状
• 5.1.1 桩侧阻力的性状
• 5.1.2 桩侧阻力的计算
• 5.1.3 极限侧阻力的发挥
• 5.1.4 极限侧阻力的成桩效应影响
• 5.2 桩端压浆承载性状分析
• 5.2.1 影响桩端压浆桩承载力的因素
• 5.2.2 桩端压浆桩工作性状分析
• 5.3 后压浆桩的单桩承载力估算
• 5.3.1 后压浆单桩承载力的确定
• 5.3.2 后压浆单桩承载力的估算
• 5.4 后压浆桩的沉降计算
• 5.5 小结
• 第6章 影响后压浆桩承载性能因素的数值模拟分析
• 6.1 数值分析模拟的基本方法
• 6.2 影响后压浆桩基承载力因素的模拟分析
• 6.3 压浆量对桩基承载力的影响分析
• 6.4 注浆体强度对桩基承载力的影响分析
• 6.5 小结
• 第7章 后压浆技术应用存在的问题
• 7.1 施工质量的影响
• 7.2 后压浆桩的检测问题
• 7.3 桩侧、桩端压浆的共同作用
• 7.4 注浆量的估算问题
• 7.5 小结
• 第8章 后压浆的技术经济效果
• 8.1 技术经济指标的对比实例
• 8.2 后压浆技术经济效果的结论
• 9 结论
• 参考文献
• 致谢