桩底复合式后注浆灌注桩的竖向承载特性研究

摘要

为减小沉降、固化沉渣、提高灌注桩承载力,提出一种灌注桩桩底复合式后注浆工艺,利用安装在桩底的钢板胶囊通过胶囊内外(开-闭-开式)的复合式注浆方式加固桩端周围土体。基于西凌井公路大桥工程进行灌注桩后注浆及静载试验,研究在后注浆过程中注浆压力、注浆量、桩顶位移的实时响应规律,探究桩底复合式后注浆桩的承载特性。利用ABAQUS软件对该工程桩底复合式后注浆灌注桩的承载特性进行数值模拟,并探讨注浆量及注浆体强度对承载力的影响。结果表明:桩底开-闭-开式交替注浆的3次注浆量均达到设计值,稳定时段的注浆压力平均在4.4 MPa左右,桩顶位移累计抬升1.01 mm;复合式后注浆桩比常规桩的极限承载力提高1.9倍左右,同时在桩端以上2.5 d(d为桩半径)左右的范围内,复合式后注浆桩侧摩阻力明显增大,平均侧阻达到189.7 kPa,侧阻增强系数为3.45,侧摩阻力呈“R”形分布;随着注浆量及注浆体强度的增大,起初桩基承载力增长较快,在扩大头半径约为2.5倍的桩半径,弹性模量约为50倍的地基土弹性模量之后,承载力增长幅度较小。