基于复合式后压浆技术的深厚软土地层灌注桩设计.pdf
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1、文章编号:()收稿日期:网络首发日期:基金项目:温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司科研项目()作者简介:许长建()男湖北孝感人高级工程师主要从事各土木管理方面的工作:.引文格式:许长建鄢科何欧等.基于复合式后压浆技术的深厚软土地层灌注桩设计.铁道建筑技术():.基于复合式后压浆技术的深厚软土地层灌注桩设计许长建 鄢 科 何 欧 柳七峰 高永光(.温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司 浙江温州 .中铁十一局集团有限公司 湖北武汉.中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京)摘 要:针对灵昆车辆段上盖工程原灌注设计桩长下部成桩效率低、经济性差等问题采用钻孔灌注桩桩底复合式后压浆技术进行桩长优化设计并对
2、经济性进行对比分析 研究结果表明:与开式后压浆试桩相比采用复合式后压浆工艺其试桩单桩承载力提高 温州地区桩端持力层为卵石层通过注浆压力控制注浆速度采用间隙注浆工艺并确定一定的注浆量可确保注浆效果通过桩基优化设计原设计直径、桩进入卵石层长度减少 和 造价分别节约.、.工期缩短.、经济效益及工期效益显著关键词:桩端复合式后压浆 钻孔灌注桩 温州深厚软土 优化设计 效益对比 试验中图分类号:.文献标识码:./.(.):.:引言桩基础工程在我国软土地区是最常用的基础形式之一而泥浆护壁钻孔灌注桩广泛存在桩底沉渣、桩周软弱夹层、钻孔过程应力释放、钻孔灌注桩承载效益等问题提高其承载力、改善变形性能、降低材料
3、消耗、加快施工进度是桩基础发展的必然趋势 温州地区大部分浅层土为比较典型的近海沉积土并具有高含水量(最高含水率可达)大孔隙比(最大可达)高压缩性、低渗透系数和低强度的特点称为温州软土 在温州软土地区除一些简易临时建筑外几乎全都使用桩基础且灌注桩占比较高如何优化温州深厚软土地层的灌注桩设计充分发挥其侧阻和端阻作用是值得研究的问题 工程概况温州市域铁路 线灵昆车辆段上盖开发工程地层岩性主要为冲、湖海积的淤泥质土、砂卵石、砂及黏性土 以内主要由淤泥类土组成 以下主要为粉细砂、砂卵石等土层该工程拟采用钻孔灌注桩以卵石层作为建筑物桩端持力层桩端全断面进入卵石层深度为 .桩长达 长径比超过 运用灌注桩桩端
4、后注浆技铁道建筑技术 ()许长建 等:基于复合式后压浆技术的深厚软土地层灌注桩设计术优化设计对钻孔灌注桩进行处理以改善桩的边界条件扩大桩的支承面积大幅提高桩的承载能力从而减少桩长、桩数缩小桩径降低桩基沉降变形提高工程质量和经济效益 灌注桩桩端后注浆优化设计技术方案.灌注桩桩端后注浆技术灌注桩桩端后注浆技术可分为三种注浆方法:开式注浆、闭式注浆和复合式注浆 图 桩端开式注浆原理桩端开式注浆如图 所示是指浆液通过压浆导管直接注入土层的注浆方法该方法浆液注域可控性低、浆液离散分布同时注浆压力和注浆量难以掌控、注浆效果稳定性差、单桩承载力波动大、承载力提高幅度较小很难达到设计要求桩端闭式注浆如图 所示
5、是指钢筋笼底部安装封闭的钢板胶囊通过注浆管向桩底部钢板胶囊注浆以扩充胶囊形成扩大头的注浆方法 由于胶囊的存在约束所注浆液集中于桩底并对桩底周围地层进行压密固结提高桩底周围地层强度和承载能力形成扩大头扩大桩底支撑面积但因钻孔中充满泥浆底部装有钢板胶囊的钢筋笼在下放孔底过程中犹如活塞泥浆向上排出困难钢筋笼下放难度较大并且钢筋笼到底后孔底沉渣(沉淀层)容易超标二次清孔困难 因此该项技术可用于人工挖孔或全套管工法等非泥浆护壁成孔灌注桩图 桩端闭式注浆原理图 为结合了“开式”和“闭式”两种后注浆优点的“复合式”后注浆技术原理 桩底复合式后注浆可克服单一“开式”和“闭式”两种后注浆技术的不足将注浆的劈裂、
6、渗透和压密三种作用形式集中于桩底共同发挥作用可实现对所注浆液的“定域、定量、定向”控制图 桩端复合式后注浆原理如图 所示与单一的桩底开式注浆相比桩底中孔式钢板胶囊保证了桩端压密注浆的挤密效果和稳定性可在桩端形成水泥扩大头扩大桩端支承面积并对桩底周围地层进行挤密压实 扩大头的径向扩张和挤压作用不仅使桩底地层承载力提高同时也增加了桩身下部的侧摩阻力适用于各种方式成孔的灌注桩尤其适合泥浆护壁钻孔桩 与整体性钢板胶囊相比底部安装中空式钢板胶囊钢筋笼下沉时底部泥浆和水可通过孔洞向上排出便于钢筋笼顺利到达孔底同时可以通过中间孔洞进行二次清孔清渣图 桩端复合后注浆现场.灵昆车辆段上盖工程桩基优化设计.承载力
7、对比分析设计要求 、单桩竖向承载力极限值静载测试压力分别为 、开式后压浆灌注桩桩端进入卵石层深度分别为、通过第三方对原设计桩基试桩进行了载荷试验 年 月出具了温州市域铁路 线一期工程灵昆车辆段 标段检测报告报告提供了桩端入卵石层 的开式后压浆灌注桩桩基载荷试验结果 本次分铁道建筑技术 ()许长建 等:基于复合式后压浆技术的深厚软土地层灌注桩设计析遵循桩基承载机理按照现行桩基规范中相关计算公式根据检测报告成果推导得出桩端入卵石层 时的开式后压浆灌注桩桩基载荷试验数据以进行复合式后压浆灌注桩工艺与传统开式后压浆工艺进行对比分析展示复合式后压浆施工工艺提高桩基承载力的效能 年 月的温州市域铁路 线灵
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