后压浆法与普通灌注桩承载力对比分析（朱伟,闫思泉,高旭辉）

发布时间：2022-02-22 15:19:22 浏览数：次

［摘要］通过工程实例，对比分析了普通灌注桩承载力与后压浆法灌注桩承载力差异的原因，其一为通过后压浆法技术提高了灌注桩的侧摩阻力，其二为通过后压浆法技术提高了桩基的桩端承载力，并得出了通过后压浆法技术可以达到减少桩长、缩短工期、节约投资的结论。

［关键词］灌注桩承载力后压浆

1 概述

工程位置地处郑州市南三环路与大学路交叉口。改建后南三环路路幅宽70m，大学路段路幅宽60m，规划红线宽100m，立交桥范围为西起南三环兑周交叉口，东至代庄路交叉口东侧约315m处，全长1.5km，大学路设计起点位于端午路交叉口北侧约255m处，南至佛岗路交叉口南侧约224m，全长1.5km。为三层高架形式，拟采用桩基础，单桩承载力容许值要求约4 000 kN，由于地层中夹有一层分布不连续的致密胶结层，对桩基施工工艺有较大影响，直接影响工程工期。通过分析，采用后压浆法缩短了桩长，使桩端处于胶结层以上，即提高了桩的承载能力，减少桩长，缩短了工期，取得了比较好的效果。

2 地层结构

勘探钻孔50m深度范围内地层分为6个主层，1个亚层，各层情况如下：

第①层填土（Q4ml）：主要由沥青柏油路面，沥青柏油路面下为碎石及灰土垫层路基及组成。平均厚度0.93mm。第②层粉土（Q3al）：浅黄色～浅灰黄色，稍湿，中密～密实，偶含小钙质结核，可见锈斑及白色螺壳碎片，平均厚度9.09m。第②-1层粉砂（Q3al）：褐黄色，稍湿，中密，透镜体状分布，平均厚度1.80m。第③层粉砂（Q3al）：黄褐色，稍湿，密实，平均厚度4.31m。第④层粉土（Q3al）：灰黄色、褐黄色，稍湿～湿，密实，含少量钙质结核，粒径5～40mm，分布不均，可见锈斑，摇震反应迅速，低干强度、低韧性，夹砖红色粉质粘土透镜体。平均厚度5.04m。第⑤层粉质粘土（Q3al）：黄棕色，可塑～硬可塑，含钙质结核，分布不均，局部富集，多见大块，含量最高可达80%，钙质结核局部胶结成层。平均厚度18.44m；第⑥层粘土（Q２al）：棕红色，硬塑～坚硬，含少量钙质结核，可见粒径5～60mm，可见炭化植物残痕，该层未穿透。

原普通灌注桩选择第⑥层作桩端持力层，采用后压浆法技术后选择第⑤层作桩端持力层。

3 地基土承载力特征值

根据室内及现场试验，结合地区经验综合考虑，提出承载力特征值建议值，详见表1。

由表1可知，桩端持力层为中等压缩性土，桩基穿越土层为中、低压缩性土。

4 桩的极限侧阻力及极限端阻力标准值

据各层土的物理力学性质指标，结合桩型、入土深度，提出了桩的摩阻力标准值及地基土容许承载力值，详见表2。

5 桩基承载力计算

根据规范，单桩竖向承载力应通过静载荷试验确定，在没有进行静载试验前，可据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值。钻孔灌注摩擦桩单桩轴向受压容许承载力系按照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)进行计算。

式中

［Ra］——单桩轴向受压容许承载力(kN)；

u——桩的周长(m)；

qik——与li对应的各土层与桩的摩阻力标准值(kPa);

li——各土层厚度(m) ；

Ap——桩端截面面积(m2)；

qr——桩端处土的承载力容许值(kPa)。

桩的入土深度32m，有效桩长30m，拟采用桩径1.0m的桩，经计算普通灌注桩单桩轴向受压容许承载力为3 178.9kN，后压浆法灌注桩单桩轴向受压容许承载力为4 126kN。

施工期间，分别选取了3根普通钻孔灌注桩及3根后压浆法钻孔灌注桩进行试桩，经载荷试验，普通钻孔灌注桩其平均单桩竖向极限承载力标准值为6 856kN，后压浆法钻孔灌注桩其平均单桩竖向极限承载力标准值为9 563kN。

6 桩基承载力差异性分析

通过试桩可知，普通钻孔灌注桩其平均单桩竖向极限承载力标准值为6 856kN，单桩轴向受压容许承载力为3 428kN，与理论计算结果基本相符，这说明勘察期间对桩基地层物理力学性质及相应的桩基参数的认识和把握是准确的。

采用后压浆法的钻孔灌注桩其平均单桩竖向极限承载力标准值为9 563kN，单桩轴向受压容许承载力为4 782kN，说明本地区采用后压浆法施工是可行的。

后压浆法的钻孔灌注桩与普通钻孔灌注桩相比，单桩轴向受压容许承载力提高了约40%，提高效果是显著的。

采用压浆法的钻孔灌注桩使承载力大为提高的原因，其一为采用后压浆法施工使得桩周土的摩阻力提高了35%～50%；其二为采用后压浆法施工使得桩的端承能力提高了15%～20%。

采用后压浆法技术可以提高桩的承载能力，减少了桩长的目的，使桩基设计方案既科学、又经济。

7 结论

通过本工程实例，后压浆法在郑州地区是适宜的，并且取得了明显的经济效益，可以进一步推广。

参考文献

［1］丁金粟，李锦坤. 土力学及基础工程［M］. 北京：地震出版社，1990

［2］钱家欢. 土工原理与计算［M］. 北京：水利电力出版社，1996

［3］常士镖. 工程地质手册［M］. 北京：建筑工业出版社，1993

［4］武清玺，赵魁芝. 水工隧洞结构可靠性分析［J］.河海大学学报，1994，22(1): 105-108

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