常州地區后注漿鉆孔樁承載力計算方法探討

尤 迪

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213003)

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常州地區后注漿鉆孔樁承載力計算方法探討

尤 迪

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213003)

根據常州地區樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載資料，參考樁基規范后注漿灌注樁承載力估算方法，提出了改進的灌注樁承載力估算公式，并結合工程實例，驗證了該公式在常州地區的適用性。

鉆孔灌注樁，后注漿，承載力，靜載實測值

隨著常州地區超高層建筑的日益增多，鉆孔灌注樁以其單樁承載力高、樁長樁徑可選擇余地大、對送樁無限制、無擠土效應等優點，成為超高層建筑樁基的首選。樁端后注漿可以有效的解決鉆孔灌注樁樁底沉渣和樁側泥皮對樁基承載力的負面影響，提高了承載力，減小了沉降。后注漿鉆孔灌注樁承載能力的提高效果與地區性巖土工程條件相關性很大，應加以區分研究[1]。現通過對常州地區樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載資料的分析，參考08樁基規范[2]后注漿灌注樁承載力估算方法，對后注漿樁側、樁端參數進行初步探討。

1 后注漿灌注樁承載力規范估算方法

樁端后注漿可有效的提高單樁承載力1.3倍～3.0倍[3]，主要與注漿工藝、質量和樁端土性有關。注漿漿液在不同樁端和樁側土層中的擴散與加固機理不盡相同，因此，樁側和樁端阻力增強幅度不同，變化很大。總的變化規律是：樁端阻力的增幅高于樁側，粗粒土的增幅高于細粒土。這是由于端阻受沉渣影響敏感，經注漿后沉渣得到加固且能形成球狀、柱狀漿泡體，增大了樁端的承載面積，其加固效應強于樁側對泥皮的加固效應；粗粒土是滲透注漿，細粒土是劈裂注漿，前者加固效應強于后者[2]。

1.1 增強系數估算法

08樁基規范在普通灌注樁承載力估算公式的基礎上通過增加了側阻力和端阻力增強系數給出了后注漿灌注樁承載力估算公式，如下：

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

(1)

由式(1)可知，單樁承載力由非增強側阻力、增強段側阻力和增強端阻力三部分組成。

1.2 漿液擴算理論估算法

王華(2013)等[1]根據后注漿漿液擴算理論提出了單樁承載力由非增強側阻力、柱狀擴散增強段側阻力和樁端球形擴散端阻力三部分組成。其中由于樁端為圓球體，其豎向抗壓只有下半部

球體受力，故樁端擴算半徑只有樁側柱狀擴算半徑r的一半。其提出的后注漿灌注樁承載力估算公式如下：

Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=2πR∑qsjklj+

(2)

其中,R為基樁半徑；qsjk，qsik分別為非增強段和增強段的樁側阻力，取鉆孔樁極限側阻力標準值；qpk為鉆孔樁樁端阻力，取鉆孔樁極限端阻力標準值；K為端阻力修正系數，取0.6～0.8。

1.3 預制樁參數估算法

考慮到鉆孔灌注樁采用后注漿對樁端、樁側土加固后，承載性能和受力機理接近于預制樁，阮翔等[3](2009)提出了樁端后注漿的大直徑灌注樁單樁承載力可按預制樁中、低參數估算的建議。

2 改進的樁端后注漿灌注樁承載力估算方法

相關研究表明樁端后注漿灌注樁樁側加固段一般為樁端以上8 m～20 m，并未達到整個樁側加固效果。加固段樁側樁端受力機理與預制樁基本一致，但非加固段仍為排土樁受力機理，與預制樁比較存在樁側土松弛和泥皮效應。同時注漿加固過程中存在漿液擴散效應，樁側為柱狀擴散，樁端一般為球形擴散，見圖1。

經研究分析，改進的樁端后注漿灌注樁承載力估算公式如下：

(3)

其中,Cs為灌注樁松弛效應系數，取0.75；qsk，qpk分別取預制樁極限側阻力標準值、極限端阻力標準值；r為漿液擴算半徑，取0.025 m～0.050 m，黏性土取低值，砂性土取高值；lgi為后注漿豎向增強段第i層土厚度，當為單一樁端后注漿時，豎向增強段為樁端以上12 m。

表1 常州地區各土層物理力學參數

表2 樁端后注漿靜載結果與計算值對比表

3 改進公式的工程實例驗證

為了驗證式(3)在常州地區的適用性，收集了常州地區24根樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載試驗資料進行了驗證。上述樁基土層物理力學參數見表1。靜載實測值Quk與規范公式取上限值時計算值Quk規及本文方法計算值Quk計對比見表2。規范公式計算值與實測值關系見圖2，本文方法計算值與實測值關系見圖3。

將計算值Q計與實測值Quk比較，η=Q計/Quk，將統計得到的η按0.1分位與其頻數N之間的關系，η平均值及均方差Sn表示于圖4，圖5中。

由圖2～圖5可知，本文方法計算值較規范公式計算值離散性小，計算結果更接近于實測值。

4 結語

1)本文提出的樁端后注漿灌注樁承載力計算公式，是在規范方法和前人研究結果的基礎上，結合實際工程經驗進行了改進，具有一定的地區適用性。2)本文收集的工程實例均為樁長大于42 m，持力層為硬塑黏性土的大直徑樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載實測數據，對于小直徑、樁端持力層為砂性土、樁端樁側復合注漿灌注樁等樁型有待于更多實際工程應用驗證，以作進一步的研究。

[1] 王 華，李境培，周小剛.采用后注漿的鉆孔灌注樁承載性狀及承載力估算方法的研究[J].結構工程師，2013，29(2)：141-145.

[2] JGJ 94—2008,建筑樁基技術規范[S].

[3] 阮 翔，高廣運.樁端后壓力注漿灌注樁的實驗研究[J].昆明理工大學學報(理工版)，2009，34(3)：48-52.

Discussion on bearing capacity calculation method of post grouting bored pile in Changzhou area

You Di

(ChangzhouPlanningandDesignInstitute,Changzhou213003,China)

According to the bored pile static load data of bored pile end post grouting in Changzhou area, referencing the pile bearing capacity estimation method of bored pile foundation code post grouting, proposed the improved bored pile bearing capacity estimating formula, and combining with the engineering example, verified the applicability of the formula in Changzhou area.

bored pile, post grouting, bearing capacity, static load measured value

1009-6825(2016)27-0050-02

2016-07-14

尤 迪(1978- )，男，碩士，高級工程師

TU473.14

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