一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法技术

本发明专利技术涉及岩土工程设计领域，具体地说是一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法。主要方法为：根据实测数据，总结给出了定量的后注浆增强系数计算公式；分别计算出注浆增强段范围内的各土层的注浆增强系数β

【技术实现步骤摘要】
一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程设计领域，具体地说是一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法。

技术介绍

[0002]目前，钻孔灌注桩采用后注浆工艺以提高基桩承载力已经广泛推广使用。然而，如何确定注浆后基桩极限承载力还没有明确规定，受人为经验影响较大。
[0003]目前后注浆钻孔灌注桩抗压极限承载力预估主要为经验参数法，即以桩的抗压侧摩阻力值乘以一个大于1的经验系数(β
si
)作为后注浆抗压侧摩阻力值，以桩的极限端阻力值乘以一个大于1的经验系数((β
p
)作为后注浆极限端阻力值。这个经验系数即为后注浆增强系数。
[0004]根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94
‑
2008)，现行后注浆灌注桩的单桩极限承载力预估是以静载试验资料为基础，将后注浆竖向增强段和端阻力分别乘后注浆侧阻力增强系数、端阻力增强系数，具体如下：
[0005]Q
uk
＝Q
sk
+Q
gsk
+Q
gpk
＝u∑q
sjk
l
j
+u∑β
si
q
sik
l
gi
+β
p
q
pk
A
p
[0006]β
si
、β
p
——分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数，无当地经验时，可按下表取值。对于桩径大于800mm的桩，应按本规范表5.3.6
‑
2进行侧阻和端阻尺寸效应修正。
[0007][0008]注：干作业钻、挖孔桩，β
p
按表列值乘以小于1.0的折减系数。当桩端持力层为黏性土或粉土时，折减系数取0.6；为砂土或碎石土时，取0.8。
[0009]规范表中的后注浆增强系数是根据全国各地抗压静载试验结果给出的，但范围较大，略显粗糙，依赖于经验。需要一个能定量计算的方法。

技术实现思路

[0010]为了解决后注浆钻孔灌注桩抗压极限承载力预估赖于经验、不准确的问题。本专利技术根据实测数据，总结提出了定量的后注浆增强系数计算公式，计算出各土层后注浆增强系数β
si
及端阻力增强系数β
p
,后代入规范公式，估算得出后注浆灌注桩的单桩抗压极限承载力。
[0011]本专利技术具体采用了以下方案：
[0012]S1:桩侧后注浆：布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于每米D/10吨；
[0013]S2:桩端后注浆：需布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于5D吨；
[0014]S3:按施工规范要求进行清孔，沉渣厚度不得大于10cm。
[0015]S4:获取步骤S1
‑
S3的实验数据，分析得到后注浆增强系数和端阻力增强系数计算方法；
[0016]S5:分别计算出注浆增强段范围内的各土层的注浆增强系数β
si
和端阻力增强系数β
p
；
[0017]S6:带入规范公式，估算出后注浆灌注桩的单桩抗压极限承载力；
[0018]其中D为桩径，单位为m。
[0019]在本专利技术公开的一些实施例中，S1
‑
S3的实验数据包括桩侧土体内摩擦角以及桩端土体内摩擦角所述桩端土体内摩擦角与桩周土层性质之间相关。
[0020]在本专利技术公开的一些实施例中，所述注浆增强系数β
si
的计算公式为：
[0021]在本专利技术公开的一些实施例中，所述端阻力增强系数β
p
的计算公式为：
[0022]在本专利技术公开的一些实施例中，所述的规范公式为：Q
uk
＝Q
sk
+Q
gsk
+Q
gpk
＝u∑q
sjk
l
j
+u∑β
si
q
sik
l
gi
+β
p
q
pk
A
p
；
[0023]其中Q
sk
为后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值；
[0024]Q
gsk
为后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；
[0025]Q
gpk
为后注浆总极限端阻力标准值；
[0026]A
p
为桩端面积；
[0027]U为桩身周长；
[0028]l
j
为后注浆非竖向增强段第j层土厚度；
[0029]l
gi
为后注浆竖向增强段内第i层土厚度：
[0030]q
sjk
、q
sik
分别为后注浆竖向增强段第i土层初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值；
[0031]A
P
为桩端面积；
[0032]在本专利技术公开的一些实施例中，对于泥浆护壁成孔灌注桩，当为单一桩端后注浆时，竖向增强段为桩端以上12m；当为桩端、桩侧复式注浆时，竖向增强段为桩端以上12m及各桩侧注浆断面以上12m，重叠部分应扣除；对于干作业灌注桩，竖向增强段为桩端以上、桩侧注浆断面上下各6m。
[0033]本专利技术具有以有益效果：
[0034]本专利技术通过大量实测数据，总结得出后注浆增强系数计算公式，将注浆增强系数和端阻力增强系数的结果定量化。在施工现场可通过所测数据直接计算出后注浆增强系数，相比现有技术，本方案能避免经验主义引起的误差，为后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的计算提供了一套可参考的方法。
具体实施例
[0035]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0036]本专利技术在规范经验参数法公式基础上，提出定量计算后注浆增强系数的公式。
[0037]经研究统计发现，钻孔灌注桩后注浆在满足下列条件下：
[0038](1)桩侧后注浆：需布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于每米D/10(吨)(D为桩径、单位米)；
[0039](2)桩端后注浆：需布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于5D(吨)(D为桩径、单位米)；
[0040](3)需要严格按施工规范要求进行清孔，沉渣厚度不得大于10cm。
[0041]桩侧摩阻力标准值的后注浆增强系数式中为桩侧土体内摩擦角；桩端阻力标准值的增强系数式中为桩端土体内摩擦角。
[0042]先计算出后注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:桩侧后注浆：布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于每米D/10吨；S2:桩端后注浆：需布设2根及以上均匀对称通桩长注浆管；注浆水泥用量不小于5D吨；S3:按施工规范要求进行清孔，沉渣厚度不得大于10cm。S4:获取步骤S1
‑
S3的实验数据，分析得到后注浆增强系数和端阻力增强系数计算方法；S5:分别计算出注浆增强段范围内的各土层的注浆增强系数β
si
和端阻力增强系数β
p
；S6:带入规范公式，估算出后注浆灌注桩的单桩抗压极限承载力；其中D为桩径，单位为m。2.根据权利要求1所述的后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法，其特征在于：S1
‑
S3的实验数据包括桩侧土体内摩擦角以及桩端土体内摩擦角所述桩端土体内摩擦角与桩周土层性质之间相关。3.根据权利要求1所述的后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法，其特征在于：所述注浆增强系数β
si
的计算公式为：4.根据权利要求1所述的后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法，其特征在于：所述端阻力增强系数β
p
的计算公式为：5.根据权利要求1所述的后注浆钻孔灌注桩单桩抗压极限承载力的预估方法，其特征在于：所述的规范公式为：Q
uk
＝Q
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳吉宝，郝世龙，黄星，李蕾，詹武魁，李昌宝，刘志祥，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：