大直徑后注漿樁尺寸效應、受力性狀及殘余應力研究.pdf

1、隨著越來越多的超高層建筑和大跨度橋梁的出現(xiàn),大直徑灌注樁因其所具有的諸多技術(shù)優(yōu)勢,在工程中得到了越來越廣泛的應用。但由于鉆孔灌注樁存在泥皮降低側(cè)阻和沉渣降低端阻問題,灌注樁后注漿技術(shù)應運而生,它不僅可減少樁基沉降還可提高基樁承載能力。本文在前人工作的基礎上,開展了杭州奧體中心注漿與未注漿大直徑樁對比試驗,以及多個工地樁端后注漿大直徑灌注樁尺寸效應現(xiàn)場試驗研究,通過試驗數(shù)據(jù)分析和理論推導以及matlab數(shù)值編程與分析。對大直徑后注漿樁抗壓

2、、抗拔承載力性狀以及后注漿殘余應力進行了初步研究,取得如下的研究成果:(1)結(jié)合現(xiàn)場靜載試驗數(shù)據(jù)對杭州地區(qū)大直徑后注漿灌注樁的抗壓承載性狀進行分析結(jié)果顯示,樁端后注漿漿液上返高度以內(nèi)土層,后注漿對樁側(cè)泥皮的固化、壓密等作用減小了尺寸效應對側(cè)阻的影響;而漿液上返高度以外的上部土層,側(cè)阻尺寸效應顯著,用規(guī)范推薦的方法計算注漿樁側(cè)阻尺寸效應系數(shù)偏于不安全;另一方面,實測砂、碎石類土層側(cè)阻尺寸效應系數(shù)均比黏性土、粉土土層的要小;端阻尺寸效應則能

3、基本消除。(2)在大直徑后注漿樁尺寸效應試驗研究的基礎上,提出了考慮大直徑后注漿樁側(cè)阻、端阻尺寸效應以及端阻、側(cè)阻增強效應的單樁抗壓極限承載力計算公式。(3)在注漿與未注漿大直徑抗拔樁靜載試驗的基礎上,發(fā)現(xiàn)了軟土地區(qū)抗拔樁經(jīng)過樁端后注漿可顯著的減少樁端位移,極限抗拔力至少提高25％;注漿抗拔樁樁身混凝土拉伸量是樁頂上拔量的主要組成部分,所占比例約為91.5%;注漿與未注漿抗拔樁的樁身軸力都隨深度逐漸減少,樁端軸力始終為零。(4)在利用漿

4、液上返高度公式計算注漿抗拔樁豎向增強體高度和考慮樁身自重的基礎上,提出了改進的樁端后注漿抗拔樁承載力的計算公式;通過反分析計算,未注漿灌注樁抗拔折減系數(shù)的取值為0.65～0.80,注漿樁側(cè)阻力增強系數(shù)的取值為1.33～1.83,上述計算方法與折減(增強)系數(shù)可供初步設計與實際工程使用。(5)基于球形空腔擴張及一維徑向固結(jié)理論,對樁端后注漿樁的樁端注漿殘余應力進行理論研究,在負指數(shù)衰減的初始超孔隙壓力分布基礎上,得到了殘余應力隨時間及擴散