尤 迪

(常州市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江蘇 常州 213003)

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常州地區(qū)后注漿鉆孔樁承載力計(jì)算方法探討

尤 迪

(常州市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江蘇 常州 213003)

根據(jù)常州地區(qū)樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載資料，參考樁基規(guī)范后注漿灌注樁承載力估算方法，提出了改進(jìn)的灌注樁承載力估算公式，并結(jié)合工程實(shí)例，驗(yàn)證了該公式在常州地區(qū)的適用性。

鉆孔灌注樁，后注漿，承載力，靜載實(shí)測(cè)值

隨著常州地區(qū)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(zhǎng)樁徑可選擇余地大、對(duì)送樁無(wú)限制、無(wú)擠土效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，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(cè)泥皮對(duì)樁基承載力的負(fù)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(qū)性巖土工程條件相關(guān)性很大，應(yīng)加以區(qū)分研究[1]?，F(xiàn)通過(guò)對(duì)常州地區(qū)樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載資料的分析，參考08樁基規(guī)范[2]后注漿灌注樁承載力估算方法，對(duì)后注漿樁側(cè)、樁端參數(shù)進(jìn)行初步探討。

1 后注漿灌注樁承載力規(guī)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(zhì)量和樁端土性有關(guān)。注漿漿液在不同樁端和樁側(cè)土層中的擴(kuò)散與加固機(jī)理不盡相同，因此，樁側(cè)和樁端阻力增強(qiáng)幅度不同，變化很大?？偟淖兓?guī)律是：樁端阻力的增幅高于樁側(cè)，粗粒土的增幅高于細(xì)粒土。這是由于端阻受沉渣影響敏感，經(jīng)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(yīng)強(qiáng)于樁側(cè)對(duì)泥皮的加固效應(yīng)；粗粒土是滲透注漿，細(xì)粒土是劈裂注漿，前者加固效應(yīng)強(qiáng)于后者[2]。

1.1 增強(qiáng)系數(shù)估算法

08樁基規(guī)范在普通灌注樁承載力估算公式的基礎(chǔ)上通過(guò)增加了側(cè)阻力和端阻力增強(qiáng)系數(shù)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(qiáng)側(cè)阻力、增強(qiáng)段側(cè)阻力和增強(qiáng)端阻力三部分組成。

1.2 漿液擴(kuò)算理論估算法

王華(2013)等[1]根據(jù)后注漿漿液擴(kuò)算理論提出了單樁承載力由非增強(qiáng)側(cè)阻力、柱狀擴(kuò)散增強(qiáng)段側(cè)阻力和樁端球形擴(kuò)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(kuò)算半徑只有樁側(cè)柱狀擴(kuò)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(qiáng)段和增強(qiáng)段的樁側(cè)阻力，取鉆孔樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；qpk為鉆孔樁樁端阻力，取鉆孔樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；K為端阻力修正系數(shù)，取0.6～0.8。

1.3 預(yù)制樁參數(shù)估算法

考慮到鉆孔灌注樁采用后注漿對(duì)樁端、樁側(cè)土加固后，承載性能和受力機(jī)理接近于預(yù)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(yù)制樁中、低參數(shù)估算的建議。

2 改進(jìn)的樁端后注漿灌注樁承載力估算方法

相關(guān)研究表明樁端后注漿灌注樁樁側(cè)加固段一般為樁端以上8 m～20 m，并未達(dá)到整個(gè)樁側(cè)加固效果。加固段樁側(cè)樁端受力機(jī)理與預(yù)制樁基本一致，但非加固段仍為排土樁受力機(jī)理，與預(yù)制樁比較存在樁側(cè)土松弛和泥皮效應(yīng)。同時(shí)注漿加固過(guò)程中存在漿液擴(kuò)散效應(yīng)，樁側(cè)為柱狀擴(kuò)散，樁端一般為球形擴(kuò)散，見(jiàn)圖1。

經(jīng)研究分析，改進(jìn)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(yīng)系數(shù)，取0.75；qsk，qpk分別取預(yù)制樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；r為漿液擴(kuò)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(qiáng)段第i層土厚度，當(dāng)為單一樁端后注漿時(shí)，豎向增強(qiáng)段為樁端以上12 m。

表1 常州地區(qū)各土層物理力學(xué)參數(shù)

表2 樁端后注漿靜載結(jié)果與計(jì)算值對(duì)比表

3 改進(jìn)公式的工程實(shí)例驗(yàn)證

為了驗(yàn)證式(3)在常州地區(qū)的適用性，收集了常州地區(qū)24根樁端后注漿鉆孔灌注樁靜載試驗(yàn)資料進(jìn)行了驗(yàn)證。上述樁基土層物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。靜載實(shí)測(cè)值Quk與規(guī)范公式取上限值時(shí)計(jì)算值Quk規(guī)及本文方法計(jì)算值Quk計(jì)對(duì)比見(jiàn)表2。規(guī)范公式計(jì)算值與實(shí)測(cè)值關(guān)系見(jiàn)圖2，本文方法計(jì)算值與實(shí)測(cè)值關(guān)系見(jiàn)圖3。

將計(jì)算值Q計(jì)與實(shí)測(cè)值Quk比較，η=Q計(jì)/Quk，將統(tǒng)計(jì)得到的η按0.1分位與其頻數(shù)N之間的關(guān)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(jì)算值較規(guī)范公式計(jì)算值離散性小，計(jì)算結(jié)果更接近于實(shí)測(cè)值。

4 結(jié)語(yǔ)

1)本文提出的樁端后注漿灌注樁承載力計(jì)算公式，是在規(guī)范方法和前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，具有一定的地區(qū)適用性。2)本文收集的工程實(shí)例均為樁長(zhǎng)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于小直徑、樁端持力層為砂性土、樁端樁側(cè)復(fù)合注漿灌注樁等樁型有待于更多實(shí)際工程應(yīng)用驗(yàn)證，以作進(jìn)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(jié)構(gòu)工程師，2013，29(2)：141-145.

[2] JGJ 94—2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 阮 翔，高廣運(yùn).樁端后壓力注漿灌注樁的實(shí)驗(yàn)研究[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(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(jí)工程師

TU473.14

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