基于有限元的桩端后注浆单桩注浆量研究

采用有限元分析软件ABAQUS对桩端后注浆单桩注浆量进行系统的计算与分析,结果表明:桩端后注浆桩通过加固桩底区域,更好的将桩顶荷载传递到桩端土层中,从而显著提高灌注桩承载力。后注浆桩承载力随注浆量的增大而增大,但随着注浆量的增大,注浆的收益不断递减。在注浆量一定的条件下,存在着一个最优浆液扩散半径,在此扩散半径下单桩承载力达到最大值;过小的扩散半径无法充分加固桩端受力区域;过大的扩散半径使浆液流出桩端受力区域,做无效扩散。以福州某办公楼为例,对有限元模型进行评估,结果表明本文有限元模型及其参数选用合理。根据福建省30多个工地注浆实践,得到了不同土层中单桩注入水泥量的经验值。     

钻孔灌注桩桩端后注浆承载性能数值分析

借助于有限差分软件FLAC3D来模拟后注浆对桩端承载性能产生的影响,通过建立不同的数值模型,分析在不同桩长、不同注浆量的条件下桩端后注浆对钻孔灌注桩承载力产生的影响。并对沈阳夏宫城市广场试验桩的模拟结果与现场静载试验结果进行对比。研究结果表明,桩长和单桩注浆量对桩端后注浆钻孔灌注桩的承载力影响最为显著。     

均质砂土中桩端后注浆抗压桩室内模型试验研究

在参考现场桩端后注浆工艺的基础之上,利用自行研发的注浆装置和注浆工艺,在均质砂土中进行了不同注浆压力和不同注浆量下的共计7根模型桩的桩端后注浆抗压承载特性的室内模型试验。结果表明：相对于未注浆桩,注浆桩的极限承载力均有明显提高,提高范围为213%~347%,同时桩端上返的浆液对桩侧摩阻力也有加固效果;在一定的注浆量下,存在一个最佳注浆压力,使整体的注浆加固效果最好,此试验中是0.3MPa;在最佳注浆压力0.3MPa下,桩的承载能力随着注浆量的增大而提升,但提高效果随注浆量的增大而减弱,以单位注浆量计算,注浆量从1L提升至4L,每升浆液带来的极限承载力增量从200%降至106.8%;随着注浆量的提升,浆液上返高度也从0.65m增加至1.0m。     

桩侧桩端联合后注浆提高承载力及其数值模拟

某高层建筑自重荷载大,对基桩承载力要求高,对该工程桩侧桩端联合后注浆提高基桩承载力的10根试验桩和2根未注浆的锚桩进行了现场检测试验,并在FLAC3D中分别用土体参数、桩土界面参数和等效桩径模拟后注浆提高基桩承载力的机理。结果表明:联合后注浆桩的桩长满足要求,桩身完整;后注浆比未注浆的基桩承载力提高70%以上;将单桩竖向极限承载力取为8800kN是偏于安全的;注浆压力和注浆量、土体的性质对后注浆提高基桩承载力的影响较大,后注浆结石体性质对桩承载力的影响相对较小;用等效桩径法可有效模拟后注浆提高桩承载力的机理。     

超长灌注桩桩端桩侧复式后注浆施工技术

超长灌注桩桩端桩侧复式后注浆技术是通过预埋的注浆管,对灌注桩桩端与桩侧一定范围内的土体进行压注水泥浆液,减小桩底沉渣和桩周泥皮的负面影响,从而提高单桩承载力和减小建筑物沉降,因此在工程上得到广泛应用。结合昆明景成大厦项目工程桩后注浆施工情况及单桩承载力试验,分析软土区采用后注浆技术对土体的承载性状的影响以及超长灌注桩后注浆的施工工艺。     

考虑注浆过程的后压浆桩有限元分析

影响后压浆桩极限承载力的因素很多,在对其进行定性分析的基础上,应用球形孔扩张理论,通过在简化模型的桩土界面上施加初始应力场的方法,来模拟压力注浆对桩端极限承载力产生的影响。并采用相同方法建立有限元模型,对不同注浆量、不同桩长情况下的普通桩与后压浆桩的桩端极限承载力进行对比,得到后压浆对桩端承载力的影响幅度,指出在一些实际工程设计中采用后压浆桩端注浆技术的可行性。     

持力层桩端注浆优化应用研究

为降低施工难度、节省费用,对原设计采用的中风化泥质粉砂岩持力层进行调整,对调整后的砾砂持力层进行桩端注浆,以提高单桩竖向抗压承载力,经静载试验检测,承载力超过原设计以中风化泥质粉砂岩作持力层时设计要求的单桩竖向抗压承载力特征值,同时桩长缩短了约14m,经持力层桩端注浆优化后经济效益显著,与原设计相比单根桩能够节省成本5 208元。     

桩端后注浆灌注桩承载力计算的等代桩法

通过对桩端后注浆浆液扩散机理的研究,对目前基于工程经验的后注浆量灌注桩承载力计算方法提出了改进措施,并提出采用"等代桩"法计算后注浆承载力,经过对三个灌注桩后注浆工程案例的计算分析,得出采用"等代桩"法计算的后注浆灌注桩承载力极限值与试桩的结果非常吻合。     

软土地区桩端后注浆灌注桩合理注浆量与承载力计算

桩端后注浆灌注桩单桩合理注浆量与承载力的计算成为工程界关注的主要问题之一,尚无设计规程可循。结合上海地区桩端后注浆灌注桩的工程实践,基于已有研究成果和上海软土地区工程地质条件,提出了物理几何意义明确的合理注浆量公式,并从桩身与桩端扩径的角度提出了桩端后注浆钻孔灌注桩承载力的计算公式。计算方法直观地体现了注浆量对后注浆桩承载力提高的影响,并与所给出的合理注浆量公式相联系,参数便于确定。在上海若干工程中的应用结果表明方法是合理的。     

桩端后注浆桩抗压静载试验对比分析

通过对杭州某工程2根注浆桩与2根非注浆桩进行的静载试验,分析了注浆桩与非注浆桩承载力及沉降的不同。试验结果表明,注浆桩单桩承载力比非注浆桩增加至少20%,桩端后注浆对钻孔灌注提高承载力效果显著,根据单桩沉降计算理论分析,桩端后注浆由于显著的提高了桩端土层的弹性模量,因此,对减少灌注桩沉降量将产生显著的效果。