大直徑后注漿樁尺寸效應(yīng)、受力性狀及殘余應(yīng)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(yīng)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(yīng)運(yùn)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(chǔ)上,開展了杭州奧體中心注漿與未注漿大直徑樁對比試驗(yàn),以及多個(gè)工地樁端后注漿大直徑灌注樁尺寸效應(yīng)現(xiàn)場試驗(yàn)研究,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和理論推導(dǎo)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(yīng)力進(jìn)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(yàn)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(jìn)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(yīng)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(yīng)顯著,用規(guī)范推薦的方法計(jì)算注漿樁側(cè)阻尺寸效應(yīng)系數(shù)偏于不安全;另一方面,實(shí)測砂、碎石類土層側(cè)阻尺寸效應(yīng)系數(shù)均比黏性土、粉土土層的要小;端阻尺寸效應(yīng)則能

3、基本消除。(2)在大直徑后注漿樁尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了考慮大直徑后注漿樁側(cè)阻、端阻尺寸效應(yīng)以及端阻、側(cè)阻增強(qiáng)效應(yīng)的單樁抗壓極限承載力計(jì)算公式。(3)在注漿與未注漿大直徑抗拔樁靜載試驗(yàn)的基礎(chǔ)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(jì)算注漿抗拔樁豎向增強(qiáng)體高度和考慮樁身自重的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的樁端后注漿抗拔樁承載力的計(jì)算公式;通過反分析計(jì)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(qiáng)系數(shù)的取值為1.33～1.83,上述計(jì)算方法與折減(增強(qiáng))系數(shù)可供初步設(shè)計(jì)與實(shí)際工程使用。(5)基于球形空腔擴(kuò)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(yīng)力進(jìn)行理論研究,在負(fù)指數(shù)衰減的初始超孔隙壓力分布基礎(chǔ)上,得到了殘余應(yīng)力隨時(shí)間及擴(kuò)散