后注漿灌注樁在蚌埠某安置房項目中的應用

吳 偉

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

后注漿灌注樁在蚌埠某安置房項目中的應用

吳 偉

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

通過某安置房項目巖土勘察報告的數據，計算了一般灌注樁和后注漿灌注樁單樁豎向極限承載力，并進行了對比和分析，結果表明采用后注漿灌注樁提高了單樁承載力，減少了樁基沉降，與勘察數據基本吻合，方案既經濟又安全可靠，值得在工程中推廣與應用。

后注漿灌注樁，單樁豎向極限承載力，工作機理，樁基沉降

0 引言

隨著城市建設的發展，高層建筑越來越多，選擇采用樁基礎來改善基礎承載力的形式也越來越廣泛，其樁類型也越來越多。當填土較厚且狀態差的情況下，預制樁在本場地并不適用，采用灌注樁，由于單樁承載力要求較高，若采用一般的鉆孔灌注樁，樁長太長且施工難度較大，為了增加單樁承載力，采用后注漿灌注樁，改善了樁土相互作用，提升了單樁承載力，減少了樁基的沉降及施工難度，保證了本工程的安全并取得一定的經濟效益。

1 后注漿灌注樁技術概述

后注漿灌注樁就是指灌注樁成樁一定的時間后，通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿，使樁端樁側土體(包括沉渣和泥皮)得到加固，從而改善了樁土相互作用，大幅度提升了單樁承載力，減少了樁基的沉降。后注漿技術包括樁底后注漿、樁側后注漿和樁底、樁側復式后注漿。這種方法可以起到兩方面的作用：一是加固樁底沉渣和樁側泥皮；二是對樁底和樁側一定范圍的土體通過滲入(粗粒土)、劈裂(細粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用，增強樁側阻力和樁端阻力，從而提高了單樁承載力，能滿足設計的需要。

2 工程地質概況

蚌埠市為改善居民的居住環境，在興技路以南、朝陽南路以西新建某安置房項目，本期工程為14棟18層～25層高層住宅樓，4棟3層商業用房，1棟2層社區服務，1層地下車庫等。上部結構為框架結構及框剪結構。場地的地貌單元屬淮河南岸Ⅱ級階地。由于本場地正好位于以前的窯廠區，幾棟高層正好坐落在以前的窯坑中，窯坑深十幾米，上部土層被挖除，現已經被垃圾以及淤泥質土回填，填料成分復雜，現把本場地的工程地質概況描述如下：

④層全風化混合花崗巖(Ar)。灰黃色、灰白色，組織結構基本破壞，手捏即碎呈砂礫土狀，主要造巖礦物成分為石英、長石及暗色礦物，局部地段裂隙中見石英巖脈充填，長石、暗色礦物等已風化成黏土類礦物，殘留石英質礦物。最大揭露層厚3.20 m。

⑤層強風化混合花崗巖(Ar)。灰黑色、灰白色，組織結構大部分破壞，主要礦物成分為石英、長石及暗色造巖礦物，風化裂隙很發育，巖體破碎。最大揭露層厚5.60 m。

⑥層中風化混合花崗巖(Ar)。灰黑色、灰白色，粗粒等粒結構、塊狀構造，主要造巖礦物成分為石英、長石、暗色礦物，節理及裂隙較發育。本層未鉆穿，最大控制厚度14.60 m。

3 單樁豎向極限承載力計算及分析

3.1 實例計算

本場地局部樓處填土太厚，成分復雜，狀態很差，預制樁不適用，采用鉆孔灌注樁，樁徑800 mm。分別采用大直徑灌注樁公式和后注漿灌注樁公式分別估算單樁豎向極限承載力標準值。

1)大直徑灌注樁公式估算。參考JGJ 94—2008建筑樁基技術規范5.3.6條，根據土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系，確定大直徑樁單樁極限承載力標準值時，可按下式計算：

Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsiqsikli+ψpqpkAp

(1)

其中，qsik為樁側第i層土極限側阻力標準值，如無當地經驗值時，可按本規范表5.3.5-1取值，對于擴底樁變截面以上2d長度范圍不計側阻力；qpk為樁徑為800 mm的極限端阻力標準值，對于干作業挖孔(清底干凈)可采用深層載荷板試驗確定；當不能進行深層載荷板試驗時，可按表5.3.6-1取值；ψsi，ψp分別為大直徑樁側阻、端阻尺寸效應系數，按表5.3.6-2取值；u為樁身周長，當人工挖孔樁樁周護壁為振搗密實的混凝土時，樁身周長可按護壁外直徑計算。

根據場地內Zk150，Zk152，Zk155三個鉆孔的資料見表1，采用⑥層中風化混合花崗巖作為樁端持力層，并進入樁端1.0 m。采用5.3.6公式計算如下：

Zk150號孔：Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsiqsikli+ψpqpkAp=2.512×(1×96×8.3+1×120×1.9+1×160×3.9+1×240×1.0)+1×4 000×0.502 4=6 754kN。

同上所得，Zk152，Zk155號孔單樁豎向極限承載力標準值Quk分別為5 295 kN，5 688 kN，其平均值：Quk=5 912 kN。

各孔的參數及詳細資料見表1及表2。

表1 鉆孔地質資料對照表 m

表2 樁基參數一覽表 kPa

2)后注漿灌注樁公式估算。參考JGJ 94—2008建筑樁基技術規范5.3.10條中的后注漿灌注樁公式，即可按下式計算：

Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkAp

(2)

其中，Qsk為后注漿非豎向增強段的總極限側阻力標準值；Qgsk為后注漿豎向增強段的總極限側阻力標準值；Qgpk為后注漿總極限端阻力標準值；u為樁身周長；lj為后注漿非豎向增強段第j層土厚度；lgi為后注漿豎向增強段內第i層土厚度：對于泥漿護壁成孔灌注樁，當為單一樁端后注漿時，豎向增強段為樁端以上12 m；當為樁端、樁側復式注漿時，豎向增強段為樁端以上12 m及各樁側注漿斷面以上12 m，重疊部分應扣除；對于干作業灌注樁，豎向增強段為樁端以上、樁側注漿斷面上下各6 m；qsik,qsjk,qpk分別為后注漿豎向增強段第i土層初始極限側阻力標準值、非豎向增強段第j土層初始極限側阻力標準值、初始極限端阻力標準值；根據本規范第5.3.5條確定；βsi,βp分別為后注漿側阻力、端阻力增強系數，無當地經驗時，可按表5.3.10取值。對于樁徑大于800 mm的樁，應按本規范表5.3.6-2進行側阻和端阻尺寸效應修正。

Zk150號孔：Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkAp=2.152×(96×8.3+120×0.8)+2.152×(1.5×120×1.1+1.8×160×3.9+1.8×240×1.0)+2.0×4 000×0.502 4=9 713kN。

同上所得，Zk152，Zk155號孔單樁豎向極限承載力標準值Quk分別為9 049 kN，9 511 kN，其平均值：Quk=9 424 kN。

各孔的參數及詳細資料見表1及表2。

3.2 計算結果對比與分析

通過上述的估算以及現場檢測結果對比及分析，現總結如下：

1)從計算結果來看，后注漿灌注樁的單樁承載力是一般灌注樁的1.5倍左右，可有效地減少工程上對人力和物力的浪費。

2)當采用相同的單樁承載力時，一般灌注樁樁長較長，進入⑥層中風化混合花崗巖深度較大，由于巖石強度較大，施工難度大，周期長，不易施工。后注漿灌注樁進入⑥層中風化混合花崗巖深度較淺，周期短，施工簡單。

3)從檢測結果及驗收情況來看，后注漿灌注樁承載力滿足設計要求，且樁基沉降量較小。

4)從經濟效益來說，鉆孔灌注樁后注漿技術是后注漿技術與灌注樁技術有機結合的一種較為先進的基礎施工技術，對于本工程來說，對于填土較厚的地方是適用的，增加了下部樁側摩阻力及樁端阻力，減少了樁長及樁數、減少了樁基沉降，縮短了工期，為工程節約了費用。

4 結語

通過上述的分析及總結，后注漿灌注樁克服了鉆孔灌注樁自身的缺點，能較好的提高單樁承載力，減少樁數，減少樁基沉降，降低了施工難度，經濟和效益明顯。同時也要注意施工過程的質量控制。該工程為蚌埠首例采用后注漿灌注樁技術工程，并取得圓滿成功，為今后在類似土層采用后注漿灌注樁具有一定的借鑒意義。

[1] 張忠苗.灌注樁后注漿技術及工程應用[M].北京:中國建筑工業出版社，2009.

[2] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范[S].

[3] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[4] 胡雪婷.后注漿灌注樁的地基加固機理及施工[J].山西建筑，2014,40(27):83-85.

The application of post-injected caisson pile in a certain project of Bengbu placement housing

Wu Wei

(BengbuGeotechnicalEngineeringandSurveyingInstitute,Bengbu233000,China)

Through the data of geotechnical investigation report of a certain project of Bengbu placement housing, calculate the single-pile’s vertical ultimate bearing capacity of general pile and post-injected caisson pile, and contrast and analysis the results. The results have shown that adopting post-injected caisson pile improves the bearing capacity of single pile, reduces settlement of pile foundation, basically agrees well with investigation data, the project is reasonable cost and reliable safety, it is worth to be applied and popularized in other project.

post-injected caisson pile, single-pile’s vertical ultimate bearing capacity, working mechanism, pile foundation settlement

2015-02-26

吳 偉(1981- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0068-02

TU473.14

A