浅谈后压浆灌注桩技术在粉煤灰地基中的应用

摘要

本文拟在借鉴已有的研究成果的基础上, 广泛查询、收集和整理国内外文献，对后压浆灌注桩技术在粉煤灰地基中的应用进行系统研究，主要研究工作如下：（1）对后压浆灌注桩作用机理的及优化的探讨；（2）介绍项目工程概况，以及通过土工试压和原位测试得到的地基土的物理力学指标；（3）通过有限元模拟后压浆灌注桩的工作机理，并与其实测结果进行比较，得出利用施加初始应力场方法建立有限元模型计算后压浆桩桩端极限承载力的合理性及适用性。

关键词：后压浆灌注桩技术；粉煤灰地基；应用

目录

摘要 I

1 前言 1

2  后压浆灌注桩作用机理及参数确定 2

2.1 后压浆灌注桩的作用机理 2

2.1.1渗入性灌浆 2

2.1.2 劈裂灌浆 3

2.1.3 压密灌浆 4

2.1.4 电化学灌浆 5

2.2 土体的压浆效应 5

2.2.1 充填效应 5

2.2.2 加筋效应 5

2.2.3 固化效应 5

2.3 后压浆桩承载力增强机理分析 6

2.3.1 桩侧阻力 6

2.3.2 桩端阻力 7

2.3.3 桩端后压浆的球（柱）形扩张理论 9

2.4 后压浆桩单桩承载力估算 11

2.4.1 规范法 11

2.4.2 球形理论计算法 12

2.4.2.1 球体半径 13

2.4.2.2单桩承载力的计算 13

2.5工艺参数及技术措施 14

2.5.1 注浆工艺参数 14

2.5.1.1 水泥浆 15

2.5.1.2 压浆时间 16

2.5.1.3 注浆量 17

2.5.1.4 容许注浆压力 17

2.5.2 技术质量要求及保证措施 18

2.5.3 后压浆质量检验方法 19

3 工程地质概况 21

3.1 区域自然地理与地质概况 21

3.1.1 区域自然地理概况 21

3.1.2 区域地质概况 21

3.2 场区工程概况及地质条件 22

3.2.1 场区工程概况 22

3.2.2 场区地质概况 24

3.2.3 场地水文地质条件 26

3.3 地基土物理力学性质的试验研究与评价 26

3.3.1 室内土工试验 26

3.3.1.1 粒径分析试验 27

3.3.1.2 基本物理试验 28

3.3.1.3 液限、塑限试验 29

3.3.1.4直剪试验 30

3.3.1.5 固结试验 30

3.3.2 原位测试 31

3.3.2.1 标准贯入试验 32

3.3.2.2 重型动力触探试验 32

4 注浆工艺及静载试验 34

4.1 注浆工艺 34

4.1.1 压浆方案 34

4.1.2 压浆参数 35

4.2 静载试验 35

4.2.1 加载方式 35

4.2.2 试验目的 36

4.2.3 试验仪器 36

4.2.4 试验装置 37

4.3静载荷试验成果 37

4.3.1 钻孔灌注桩试验结果 37

4.3.2 后压浆灌注桩静载荷试验结果 38

5 后压浆灌注桩有限元分析 41

5.1 有限元Abaqus简介 41

5.2 土体的本构模型 42

5.2.1 基本方程 43

5.2.2 Mohr-Coulomb模型基本理论 44

5.3 有限元模型选取 46

5.3.1 结构离散化 46

5.3.2 网格划分方式 46

5.3.3 接触的选择 47

5.3.4 计算域和边界条件 47

5.3.5 初始应力场的建立 48

5.5钻孔灌注桩及后压浆灌注桩的有限元模拟 49

5.6 有限元与静荷载试验结果比较 52

6 结论 54

参考文献 55