后注浆技术在地基基础中的应用分析_开题报告

（一）国内研究现状

　针对我国的注浆技术来说，虽然起步要晚于西方发达国家，但是却有着更快的发展速度，而且现在在很多方面已经处于世界领先地位。在上世纪五十年代，为了加固构筑物、固砂和防止湿陷性黄土的湿陷，在施工过程中广泛采用矽化法。伴随着注浆技术的不断进步，注浆理论研究也有了长足的进步，然而注浆工程中难以避免的存在着一个难题，就是隐蔽性太强，另外，还有一个比较普遍性的特点，就是复杂的注入介质因素，导致很难实现对注浆技术的模拟研究，这也直接导致了注浆技术的发展要比其他科学技术的发展缓慢的多得现象的发生。伴随着新材料和新科技的不断大量涌现，为了跟上时代的浪潮，应该将其充分应用到注浆设备和技术中，根据实际的应用效果进行判断和总结，在经过科学的分析和研究后，对现有技术中的不足进行最大程度的弥补。　　从上世纪新中国成立前开始，在房屋建设中，水泥浆浆液就已经得到了广泛的使用和发展，随着大量建筑工程雨后春笋般地出现，注浆技术也随之得到了全面的发展，逐步出现了多种水泥浆材和化学浆材，到了六十年代后，又出现了大量的新型注浆材料，注浆设备和注浆工艺也得到了较大程度的发展，而且被广泛应用到多个领域，尤其是房屋施工建筑中，在注浆技术快速发展的推动下，房屋建筑业也得到了飞速发展，也就是说，如果不重视注浆技术的发展，要想推动房屋建筑业的发展是不可能实现的。

桩端后压浆技术在我国的应用始于20世纪80年代初。1983年北京市建筑工程研究所在国内首先研究开发出预留压浆空腔方式的桩端压力注浆桩,在室外进行了2根直径分别为12.8cm和13.4cm,桩长分别为2.43m和2.51m的小规格后压浆桩的静载试验。1983年在北京崇文门7号楼首次应用,桩长0.18~7.90m,桩径0.4m,共计773根。该法采用长螺旋干作业成孔方式,在桩底设置固定式隔离钢板,采用钢管和 PVC管的组合管作为压浆管。静载试验表明,桩端压力注浆桩的极限承载力为未压浆桩的2.1~3.1倍。1985年交通系统公开报道用桩身预埋的声测管进行桩底注浆处理桩底沉渣。沈保汉和曾鸣于1987年研制开发出带活动钢板的预留压浆空腔方式的桩端压力注浆装置。1988年徐州市第二建筑设计院在国内首先研制开发出泥浆护壁灌注桩的预留压浆通道方式的桩端压力注浆技术。进入20世纪90年代后,桩端压力注浆技术在国内得到蓬勃发展,目前已有16种桩端压力注浆装置。

杨耕、易良[1]研制开发出人工挖孔桩桩端压力注浆工艺,其特征是在灌注混凝土形成桩体前预埋注浆导管,在注浆前,用工程地质钻机在压浆导管中打入压浆花管或袖阀管至桩端以下一定深度,然后进 行压力注浆；黑龙江省桩基础工程公司则在1995年研制开发出有压浆管及溢浆管的人工挖孔桩桩端压力注浆工艺；南通市房屋建设开发公司研制开发出泥浆护壁钻孔灌注桩的简易桩端压力注浆装置；中国建筑科学研究院地基基础研究所祝经成研制开发出压浆管壁径向间隔设置压浆孔、外壁上压接包有双层胶套、管底部设有封堵钢板、外部包有保护 编织物的桩端压力注浆装置；武汉地质勘察基础工程(集团)总公司于1996年研制开发出独特的桩端压力注浆装置,该装置构造合理,使用方便,压浆成功率100%，该公司还研制开发出桩侧埋管压浆法；应权和沈保汉于1997年研制开发出YQ桩端中心压力注浆装置和压浆工艺；YQ压浆系统由以下4 部分组成:1、桩顶上部的置换控制阀2、桩身部分的压 浆管3、桩端中心调节器4、桩端适量填料。其中上部装置和桩端中心调节器为主要部分[2]。

近年来钻孔灌注桩桩端后注浆技术在我国桥梁桩基础中得到了广泛应用,如黄河二桥、东海大桥、润 扬大桥, 苏通大桥、杭州湾大桥等,为了提高钻孔灌注桩的承载能力,减少沉降量均采用了桩端后注浆。钻孔灌注后注浆技术是一项实践先于理论研究技术。目前研究主要集中在工艺的介绍、机理的定性 分析、工程实例的比较,没有提出合理的理论计算模型,其理论研究有待进一步完善。目前桩端压浆装置形式众多, 各单位采用不同的后注浆工艺,设计方法、操作规程和质量控制标准也不尽相同,这给后压浆技术的推广应用和质量控制都带来不利。

（二）国外研究现状

桩端压力后注浆于1958年在委内瑞拉修建Maraca-ibo[3]大桥基桩中首次运用,之后在世界多个国家的桥梁中得到广泛应用。Parana运河上桥梁桩端注浆采用砾石篮装置。该工程使用几百根长达75m、直径为2m的桩,通过桩底压力盒对每根桩进行预加载。压力盒有单向压浆阀的作用。用注浆导管将浆液从注浆吊篮的顶部导入压力盒的各个部分,吊篮内装满粗砂,作为“浆液和压力分配室”固定在钢筋笼的底部。施工时,用水灰比为 0.6的净水泥浆液每隔12h压注1次。根据桩径不同,每一间隔的最终注浆量为500~ 1000kg,重复注浆,直到最终的压力达到10MPa且维持5min或桩顶上抬量达到20mm为止。Bolognesi&Moretto[4] 观察到桩端后注浆不仅可以改善桩端下土的特性,而且还可用来提高桩身侧阻力。

LizziF[5]1981年介绍一种”FCP”桩,该桩采用闭式注浆工艺,当桩身混凝土达到一定强度后,即可通过注浆管向固定在钢筋笼底部的预留注浆室压注水泥浆,待出浆管冒浆后,便堵住出浆管,进行高压注浆。随水泥浆的继续压注,密封层被破坏,上下钢板分离,上钢板仍固定在钢筋笼底部,下钢板随压力增大而下沉,在桩端处形成水泥浆液扩大头。意大利威尼斯及罗马-佛罗伦萨高速新干线桥基8根桩(其5根普通钻孔桩,3根FCP桩)的静载荷试验,结果表明,经压力注浆的FCP桩承载力为未注浆桩的2倍以上。

法国专利(编号为2331646)通过预留压力注浆包,采用闭式注浆工艺。Fleming,W.G.K.[7]介绍一种U形注浆管,在灌注桩身混凝土前,将U形注浆管随钢筋笼一起放入孔底。U形管通常采用直径约30mm的钢管,由3段组成,即第1段为桩顶至桩端的进浆管,第2段为横 穿桩端并用橡胶密封的穿孔管,第3段为由桩端回到桩顶的出浆管。视桩径大小采用2~4副U形注浆管,其中应留备用U管。在某些情况下,注浆管可兼做超声波检测管。U形注浆管装置欧洲地区很常用。

Littejohn,etal[8]提到一种袖阀管桩端注浆装置。此装置适用于低渗透性且低粘性的粉质砂土层。为了形成扩大头首先,在桩端注射一种特殊配方的浆液;然后,通过桩身预留的100mm中心管,将钻杆放至孔底,并钻至桩下2m处,接着置入压浆管并用图5袖阀管装置和压浆步骤水泥膨润土形成包裹层。3d后,进行注水试验,再进行桩底注浆。为了确保地基的强度,可在第1次注浆完成后24h,进行二次注浆,使浆液尽量通过每个注袖阀管。Littejohn[9]提到在CornicheCentre,Jeddah,KSA的工程中运用了袖阀管桩端压浆装置,注浆试验表明,对于孔隙率为25%~ 33%的地基土,化学浆液可以扩散1.8~2.1m,深入到桩端土层至少1m。Stocker,M.F[10]提出的袖阀管压力腔联合压浆装置,通过注浆不但提高桩端阻力,也可以提高桩侧摩阻力。Stocker 建议,为了改善桩侧摩阻力,在桩身混凝土浇注1~2d后,其强度达到5MPa时,进行注 浆,若需要可重复进行。为了提高桩的端承力,以6MPa的注浆压力进行间隔注浆。在桩端注浆过程中,一定要将桩顶位移量控制在3mm范围内,因为较大的桩顶位移会影响随后桩侧摩阻力的发挥。他同时指出桩端阻力增加的多少,依赖于桩端土的类型和它的初始密实度。Olevskij[11]介绍了一种通过桩端注浆来挤出桩底泥炭夹层,以减少住宅的次固结变形的新地基处理方法。通过桩端后注浆,最终形成的水泥结石体加固了桩端地基,预防了住宅的次固结变形。桩端注浆采用袖阀管装置，桩端注浆的有效性,可通过在桩端底部做压浆前后的标准贯入试验(SPT)来评价,压浆的SPT可在压浆完成后3周进行，通过分析证明桩端后注浆可以提高桩端阻力。

注浆技术与基础工程施工技术相结合出现了复合地基技术，深基坑支护技术与注浆技术相结合出现了复合基坑支护结构，注浆技术与锚固技术相结合出现了锚固理论，利用注浆技术解决公路工程中的桥头跳车问题等等；另一方面，注浆技术涉及到了岩石力学、土力学、流体力学、水文地质学、化学、工程地质学等学科，并且还与液压技术、射流技术、电子技术等关系密切。　　随着工程技术的不断发展，各个学科领域相互渗透，新的注浆理论、新的注浆材料、新的施工工艺、新的注浆设备及新的注浆效果检测手段将不断地被开发和研制出来。注浆技术将获得强大的生命力，注浆理论将进一步完善，注浆技术也必将得以更广泛地应用和更高速地发展。

二、^范文提纲

1后注浆技术研究现状与发展

1.1国内研究现状

1.2国外研究现状

1.3今后的发展方向

2后注浆技术基本概述及优势分析

2.1后注浆技术基本概述

2.2后注浆技术在地基基础应用中的优势

3后注浆技术的的应用方法及流程分析

3.1灌注桩后注浆施工工艺分类

3.2灌注桩后注浆施工技术及原理

3.3灌注桩施工工艺要点

4后注浆技术在地基基础中应用分析及重点难点

4.1后注浆技术在地基基础中重点难点

4.2后注浆技术在地基基础中重点难点分析

5后注浆技术在地基基础中应用分析

5.1实例分析1

5.2实例分析2

6结语

三、参考文献

[1]王鹤.后注浆技术在超长冲孔灌注桩施工的应用[J];福建建筑;2014年06期

[2]王浩,马庆明.卵石持力层桩端后压浆效果检测分析[J];城市道桥与防洪;2015年07期

[3]沈保汉.后注浆桩技术——后注浆桩技术的产生与发展[J];工业建筑;2011年05期

[4]邱志雄,黄磊.大直径超长旋挖桩桩端注浆承载特性试验研究[J];中外公路;2014年04期

[5]傅旭东.桩底压力灌浆的钻孔灌注桩安全系数研究[J];焦作工学院学报;2016年06期

[6]王秀哲,龚维明,薛国亚,李昌驭.桩端后注浆技术的研究现状及发展[J];施工技术;2014年05期

[7]李昌驭.钻孔灌注桩桩桩端后压浆工艺与机理研究[D];东南大学;2014年

[8]张寒.后压浆钻孔灌注桩承载性状分析[D];浙江大学;2016年

[9]张艳.钻孔灌注桩孔壁稳定性分析及后压浆应用研究[D];东南大学;2016年

[10]徐永飞.灌注桩压浆技术的作用机理与功效研究[D];长安大学;2014年

[11]杜嘉鸿,黄正,谢量瀛.注浆技术在城镇建设和整治中的应用[A];岩土工程^范文集[C];2015年

[12]葛家良,陆士良.注浆技术的现状与发展趋向综述[A];全国首届岩石锚固与注浆学术会议^范文集[C];2014年

[13]刘振.注浆技术在房建工程中的应用[A];土木建筑学术文库[C];2015年

[14]刘红卫.地基加固的复合注浆技术及应用研究[D];重庆大学;2013年

[15]李燕华.注浆技术在边坡中的应用[A];土木建筑学术文库[C];2014年