论高层建筑基础灌注桩后压浆技术.docVIP

精品论文 参考文献 论高层建筑基础灌注桩后压浆技术 宏业监理 摘要：随着经济的发展，由于国民经济持续高速增长，基本建设投资规模不断升级，而建设场地的地质条件和环境条件却日趋复杂，因而使深基础尤其是桩基础的应用、研究与发展达到了前所未有的程度。灌注桩后压力注浆是指在钻孔、挖孔和冲孔等各种形式的灌注桩成桩之后，通过埋设在桩身或桩周的注浆管，将能够固化的浆液（如纯水泥浆、水泥砂浆、掺外加剂的水泥浆、化学浆液等）均匀地注入桩端底层或桩身周围的土体中。合理工艺的后注浆不但可以提高单桩承载而且可以减小桩的沉降量和群桩的不均匀沉降，具有显著的经济效益。 关键词：高层建筑施工；灌注桩后压力注浆；技术 1灌注桩桩端（侧）后压浆的作用 灌注桩桩端（侧）后压浆的作用主要表现在以下几个方面： ⑴ 灌注桩后压浆对桩端持力层进行加固，提高了单位面积抗压端承力q p值。 ⑵ 灌注桩后压浆固化了桩端沉渣，提高了端阻的发挥系数eta;p 值。 ⑶ 灌注桩后压浆固化了桩侧泥皮，提高了单位侧阻力qs ⑷ 灌注桩后压浆通过对桩侧土渗透、压密、加固和置换过程及作用，提高了侧阻的发挥系数eta;s值。 ⑸ 群桩桩端压浆后浆液扩散连通固化，相当于人为地在桩端造了一块坚硬的持力层，从而减少了群桩的沉降量及不均匀沉降，保证了主裙楼一体地下室相连建筑的沉降均匀性。 ⑹ 桩端后压浆提供了对总沉降量及差异沉降要求很小及很严格（如高速铁路要求总沉降量控制在 10mm 以内）的建（构）筑物基础的桩基施工新技术，因为砾石层或基岩在桩端后压浆后其沉降量主要为桩身压缩量。 ⑺ 桩端后压浆由于对端部和桩侧都进行了固化，从而提高了桩基础抗各种动荷载（如高速列车荷载、汽车振动荷载、机器循环荷载）作用的能力。 ⑻ 桩侧后压浆的浆液对桩侧泥皮及桩侧土进行了渗透、压密、加固和置换作用，从而提高了桩基的竖向抗拔力，有利于地下室等基础抗拔桩承载力的发挥。 ⑼ 桩端桩侧后压浆由于对端部和桩侧都进行了固化，从而提高了单桩和群桩抗水平荷载的能力。 ⑽ 桩端桩侧后压浆还可以对工程桩的事故处理和原有桩的加固处理等起到很好的作用。 2灌注桩后压浆增加承载力机理分析 2.1压浆（灌浆）加固地基的作用 灌注桩后压浆法在提高桩基承载力中的理论分析，压浆（灌浆）加固地基土的作用有三方面：渗透压浆、压密压浆、劈裂压浆。 ①渗透压浆 渗透压浆是指在压力作用下，使浆液充填粒状土的孔隙，不产生水力劈裂作用，在不改变原土层的结构和体积前提下，排挤出土孔隙中存在的自由水和气体。渗透压浆多数用于粗颗粒的地质土层中，一般只有在有裂隙的岩石层中以及含有中砂、粗砂的砂性土中才能达到良好的渗透作用。如图 2.1 所示。 渗透压浆属于偏适应性压浆，是指浆液在压力作用下突破土层原有阻力后渗入到孔隙或裂隙中，排挤出孔隙中的水和空气，将松散的岩土体颗粒胶结形成胶结固体，达到增强土体的强度和提高防渗能力，而原土体的天然结构不发生变化。 渗透压浆浆液的扩散范围与浆液中所有的固体颗粒的资金和压浆压力有关，而其渗透加固的范围与原土体的密度及浆液材料性质因素有关。压浆压力与压浆量及浆液扩散范围成正比关系，压力增加，压浆量和扩散半径也随着增加。必须指出的是渗透压浆在压浆过程中并不扰动和破坏原始地层结构，因此压浆压力较小。渗透压浆理论主要有球形扩散理论、柱形扩散理论等。 ②压密压浆 压密压浆是指在较高的压力下注浆，浆液使地基土变形后在压浆口附近形成“浆泡”，浆泡硬化后形成压缩性很小的球体，并取代了压浆范围内的土体。如图 2.3 所示。 压密压浆属一种半适应性半强制性压浆，通过压浆口在土中灌入黏稠浆液，浆液在压浆点形成浆泡而压密土体。当浆泡较小时，浆泡区域内的土体并没有发生变形，此时压浆压力只沿着压浆孔的径向水平方向扩展。随着压力增加，浆泡的尺寸逐渐扩大，使浆泡区域及周边的土体发生变形，以此增强土体的密度。简单地说，压密压浆过程就是浆液在压力作用下压密和置换土体的进程。压密压浆适用于加固小范围的土体。 桩端压密压浆的作用机理可以用 Vesic提出的球形孔穴扩张理论详细地解释。Vesic 的理论作了如下假设： ⑴ 土体是无限空间，由各向同性介质组成。 ⑵ 土体变形采用莫尔－库仑屈服理论，土体的应力以压力为正值。