钻孔灌注桩后压浆参数研究

作     者：朱铮 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：龚维明;曹学勇

授予年度：2020年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：钻孔灌注桩 后压浆 静载试验 压浆量 压浆压力 统计分析方法 

摘      要：钻孔灌注桩后压浆技术可有效提高桩基承载性能、降低桩基沉降,在满足设计承载力的同时,可适当削减桩长、节约造价,进而产生良好的经济效益。自1958年首次应用以来,桩基后压浆技术在国内外大型工程中逐渐得到广泛的应用,各国学者对后压浆技术的理论研究及应用分析也使得其理论体系日益充实完善。然而,不同地区的土壤形成因素、条件不尽相同,导致各地区地质条件及土层性质大相径庭。由于不同土层的压浆机理不同,其相关后压浆参数也会表现出一定的差异性。目前,国内对不同地区的桩基后压浆参数仍然缺少充分的理论研究、大量的工程实践和细致的分类标准。本文以山东滞洪区兼京杭运河特大桥工程为研究背景,开展了6根试桩及2根特殊工程桩的静载试验。其中,5根试桩削减桩长后采取桩端桩侧后压浆工艺,1根试桩不改变原桩长,不进行压浆作业。试桩压浆结束后,采用自平衡法测量各试桩的极限承载力并对2根特殊工程桩进行了压浆后的传统静载试验。基于试桩及工程桩的静载试验结果,研究后压浆桩基的荷载传递性状,揭示了后压浆桩基的承载性能增强机理及作用机制,在施工工艺、桩长削减、压浆管路布置及压浆参数设计等方面为后期工程桩的施工提供了重要的指导作用。压浆量和压浆压力作为后压浆过程中的关键参数,直接影响后压浆桩基的承载性能。本文从各土层的压浆机理出发,收集整理了6根试桩试验资料及1715根工程桩施工数据,采用统计分析方法对后压浆关键参数的估算公式进行地域性调整优化,给出了适用于山东地区多种饱和土体的大直径灌注桩桩侧桩端压浆量及压浆压力估算公式;对现行的《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》中估算压浆压力的压浆阻力经验系数取值范围进行地域性优化;基于实际工程施工情况,从自然因素、地质情况和工程施工三个方面分析总结了工程压浆参数的不确定性。针对压浆压力估算方法较为单一的问题,本文对压浆压力及多种土层参数进行单因素分析,提出了基于不同土层参数的压浆压力估算方法;基于莫尔-库伦强度理论及土体的极限平衡条件,对已有压浆终止压力估算公式进行多因素优化,给出了适用于山东地区各类饱和土体的压浆阻力经验系数取值范围;通过工程实例验证了各类压浆压力估算公式的适用性,为山东地区后续压浆工作提供一定的指导作用。