软土地区桩端后注浆超长钻孔灌注桩的承载性状研究

摘要

钻孔灌注桩因施工简单、能提供较大的单桩承载力、对地层适应性强、钢筋用量少、对环境影响小等优点，在工程中得到了极为广泛的应用。但是传统的钻孔灌注桩固有的缺陷，如孔壁坍塌、桩侧有泥皮、孔底沉渣、成孔过程中孔壁土体松动和软化等，常常造成单桩承载力不能满足设计要求。桩端后注浆技术可有效的弥补上述缺陷造成的承载力降低。桩端后注浆是用于提高单桩承载力、减小桩顶沉降变形的一项实用技术。桩端后注浆技术的正确运用，不仅能有效降低桩底沉渣的不利影响，改善桩端土层的性质，还可以增大桩端承载力面积并提高桩侧土摩擦阻力，大幅度提高桩的承载能力，减少桩顶沉降，使桩的承载能力和沉降特性满足设计要求。 本文系统分析了桩端后注浆提高基桩承载力的机理和影响桩端后注浆桩承载力的主要因素，然后结合南京某工程实例，对两根超长钻孔灌注桩(其中一根为桩端注浆桩)进行了静载荷试验和桩身轴力测试，通过对试验数据的分析和对比，发现深厚软土地区灌注桩桩端后注浆技术可以通过改善桩端和桩侧土层特性的基础上，增加桩侧摩阻力和桩端阻力，使单桩承载能力得到明显提高。在现场试验基础上，结合试验场地的土层特性，建立了有限元模型，并采用大型通用有限元软件ABAQUS对桩端后注浆桩的荷载一沉降特性进行了模拟，通过改变桩长、桩径、弹性模量以及桩端固结体的半径及高度等参数，对注浆前、后灌注桩承载性状和沉降变形特性进行了数值模拟和对比分析，结果表明，后注浆技术只能在一定的桩长、桩径、弹性模量和注浆固结体几何尺寸条件下才会取得比较明显的效果。该研究为软土地区超长桩端后注浆灌注桩的设计提供了重要的参考依据。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2桩端后注浆技术研究现状

1.3有限元法在桩基承载力分析中的研究现状

1.4课题研究目的与内容

第二章钻孔灌注桩桩端后注浆技术

2.1桩端后注浆技术简介

2.2桩端后注浆提高基桩承载力的机理

2.3影响桩端后注浆桩承载力的主要因素

2.4桩端后注浆的球(柱)形扩张理论

2.5本章小结

第三章单桩竖向静载与桩身应力测试试验研究

3.1工程概况

3.2静载荷试验

3.3桩身轴力测试

3.4试验结果及分析

3.5本章小结

第四章桩端后注浆桩承载性状的有限元模拟

4.1有限单元法

4.2钢筋混凝土与土体的本构理论

4.3 ABAQuS计算原理和方法

4.4建立模型

4.5计算结果及分析

4.6本章小结

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢