摘要
钻孔灌注桩是目前建筑物中采用最为普遍的基础形式。由于受传统钻孔灌注桩施工工艺水平、施工设备、施工技术等因素影响，钻孔灌注桩施工过程中会存在桩端沉渣、桩侧泥皮、成孔过程中桩周土应力松弛、桩身混凝土质量等问题，桩基承载力难以有效发挥。后压浆技术能够提高桩端土体的强度，改善桩-土界面特性，从而提高桩基承载力，减少沉降。 本文从后压浆钻孔灌注桩承载特性以及浆液作用机理出发，以河南省某博物馆项目桩基工程为依托，通过理论分析、现场试验及有限元数值模拟等手段对后压浆钻孔灌注桩在竖向受荷作用下的承载性状进行深入研究。本文主要工作及研究成果如下: (1)通过对后压浆桩竖向荷载传递机理及浆液作用机理的分析，汇总了后压浆单桩承载力的影响因素及浆液对桩端和桩侧阻力的增强作用，揭示了后压浆对单桩承载特性的影响规律。 (2)通过现场静载荷试验，分别对两种不同桩径、桩长的后压浆桩与未压浆桩承载性状进行对比，结果表明:后压浆桩相比未压浆桩，荷载一沉降曲线由“陡降型”变为“缓变型”，单桩承载性能大幅度提高。 (3)后压浆提高了桩端土体的强度，有效改善桩-土界面特性，使得桩端阻力和桩侧阻力发挥水平得到大幅度提高。对现场静载荷试验收集到的数据处理并分析，得到压浆前后桩端和桩侧阻力承担荷载的百分比发生变化，后压浆桩相比未压浆桩，桩端阻力占桩项荷载的百分比提高了约10％，桩端阻力和桩侧阻力异步发挥的特性得到改善。 (4)采用有限元软件构建试桩模型进行数值模拟，将模拟结果与现场静载荷试验实测结果进行对比，验证建模的正确性。然后分别对不同压浆部位的桩基承载性状进行有限元数值模拟，模拟结果表明:桩端压浆、桩侧压浆以及桩端桩侧联合压浆的单桩极限承载力值较未压浆桩分别提高了37.4％、48.9％、65.7％。 (5)通过改变桩长、桩端固结体直径和压浆量等参数，对后压浆桩的承载性状进行有限元数值模拟，模拟结果表明:当桩长为35m时，后压浆对桩基承载力的提升效果最好;桩端固结体直径的增大或压浆量的增加在一定范围内能够有效提高单桩承载力，超过这一范围时，对承载力的提升效果会明显减弱。
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