饱和含黏性土砾石层中桩端后压浆设计参数优化研究

摘要

桩端后压浆可以提高单桩承载力，减小沉降，在国内外的桥梁桩基础中得到了广泛应用。桩端后压浆的理论体系在研究过程中日益完善，现行规范对水灰比、压浆量、压浆压力等桩端后压浆的设计参数进行了大致的规定。然而对于压浆参数之间的相互关系以及压浆参数对桩基承载力的影响，目前国内仍然缺少细致充分的研究，而且不同地区桩端持力层的土层性质千差万别，相对应压浆参数也会有显著的差异，这是本文研究的出发点。现代桩基技术是传统的桩与现代科学技术结合的产物，在工程中扮演着极其重要的角色，钻孔灌注桩的后压浆技术便是桩基础与现代科技的完美结合。通过桩端或桩侧后压浆，可以消除传统灌注桩工艺在成桩过程中诸多不利于桩承载力的因素，从而减少桩基沉降、提高承载力。桩端土层不同，压浆机理也不尽相同，国内外的学者经过大量系统的研究，认为后压浆的机理可分为充填、渗透、劈裂、压密，本文对几类不同的土层所对应的压浆机理作了初步归纳总结。
　　本文依据乐清湾大桥工程中多根试桩的后压浆现场试验，针对桩端持力层为含黏性土圆砾时的试桩压浆参数以及后压浆对桩基承载力增幅进行分析研究和优化设计，从而为接下来的压浆工作提供指导。水灰比、压浆压力、压浆量是压浆中的三个重要参数，通过观察和分析这三个参数，可以了解桩端压浆的过程和状态并对压浆后的承载力进行预测。桩端压浆一般采用水泥浆作为压浆浆液，一般水灰比较大时为牛顿型流体，水灰比较小时为假塑性流体、水灰比居中时为塑性流体，即宾汉姆流体，水泥浆流变性与水灰比密切相关，选择恰当的水灰比可以提高压浆过程成功概率。压浆压力是另一重要的压浆参数，在压浆过程中，需要施加一定压力，才可将浆液压入桩周土体，同时，人们可以根据压浆压力的变化情况判断压浆过程中是否出现堵管等异常状况。压浆量是最重要的压浆参数，桩基压浆后的承载力提高幅度与压浆量密切相关，在压浆过程中，能够将足额的浆液压入桩端是压浆工程是否成功的关键。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 本文研究背景

1．2 后压浆桩应用及研究现状

1．3 桩端后压浆工艺的关键设计参数

1．4 本文主要研究内容

第二章 钻孔灌注桩后压浆的加固机理和设计参数

2．1 桩端后压浆技术的加固机理

2．1．1 传统钻孔灌注桩成桩的工艺缺陷

2．1．2 桩端压浆机理的分类

2．1．3 桩端压浆机理分析

2．2 后压浆设计

2．2．1 压浆量的估算

2．2．2 压浆终止压力的估算

2．3 桩端后压浆承载力计算理论

第三章 超长大直径后压浆灌注桩现场试验研究

3．1 工程概况

3．1．1 工程简介

3．1．2 工程地质概况

3．1．3 试桩概况

3．2 桩端循环压浆施工工艺

3．2．1 桩端循环压浆工艺的特点

3．2．2 桩端循环压浆管路布置及制作要求

3．2．3 桩端循环压浆施工要点

3．2．4 试桩压浆情况

3．3 试桩结果分析

3．3．1 试桩测试结果

3．3．2 后压浆桩荷载传递性状分析

3．4 钻孔取芯检测

3．4．1 检测概况

3．4．2 检测结果分析

3．5 后压浆设计参数优化分析

3．5．1 压浆工艺原因分析及改进

3．5．2 数据结果分析

3．6 本章小结

第四章 桩端后压浆室内试验

4．1 注浆效果预实验研究

4．2 饱和土体土中注浆效果研究

4．3 不同配比试块各龄期强度试验研究

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

附录

参考文献

致谢