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桩端桩侧后注浆钻孔灌注桩竖向承载机制研究
| 论文题名： | 桩端桩侧后注浆钻孔灌注桩竖向承载机制研究 |
| 关键词： | 地基基础工程;钻孔灌注桩;后注浆作用;承载机制 |
| 摘要： | 钻孔灌注桩是目前桥梁、港口和高层建筑物中最常用的基础形式。传统的钻孔灌注桩由于其施工工艺的影响,存在塌孔、桩端沉渣较厚、桩侧泥皮、桩孔应力释放等问题。钻孔灌注桩后注浆技术是在工程实践基础上为解决这些施工工艺缺陷而发展起来的一种新技术,针对桩端桩侧后注浆钻孔灌注桩的施工新工艺,开展后注浆钻孔灌注桩竖向承载机理及工程应用研究有着非常重要的科学意义和工程实用价值。 本文从钻孔灌注桩的竖向承载机制和承载力影响因素出发,考虑桩端桩侧后注浆效应对基桩竖向承载力的有利影响,通过郑州三环路快速化工程西三环段现场足尺寸试桩的静载试验和有限元数值模拟分析,研究了复合后注浆技术对桩侧泥皮和桩端沉渣不利因素的改善效应及其对钻孔灌注桩竖向承载力的提高机制,得出如下研究结论: 1)钻孔灌注桩桩底清孔困难和泥浆护壁造成桩侧泥皮过厚的缺陷很难避免,使基桩出现“陡降型”破坏,基桩竖向承载力明显降低。桩端桩侧注浆后,桩的Q-s曲线由“陡降型”转化为“缓变型”,可显著提高灌注桩的竖向承载力。 2)桩侧注浆很好地改善了桩土界面的力学性质,使桩侧极限摩阻力及侧摩阻力的发挥水平得到了大幅提高。现场试验表明,注浆前后基桩侧摩阻力荷载分担比均较大,基桩受力特性都属于“摩擦桩”。因此,进行桩侧注浆,提高桩侧摩阻力发挥水平是提高基桩竖向承载力的有效途径。 3)桩端注浆提高了桩端土的强度,并降低了其压缩性,使桩端阻力发挥值大幅提高。同时,桩端荷载分担比增大,桩端阻力提前发挥,可进一步提高桩端承载力对基桩竖向承载力的贡献。 4)桩端桩侧复合注浆作用减小了桩土界面的塑性位移,增大了桩和桩周土体的整体性,更有利于将桩顶荷载传递到更大范围的土体内,显著降低了桩顶沉降,大幅提高基桩的极限承载能力,显示出其良好的技术经济效益。 |
| 作者： | 董晓星 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 郭院成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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