一种后注浆钻孔灌注桩单桩抗拔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拔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拔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拔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，如何确定注浆后单桩抗拔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单桩抗拔极限承载力预估主要为经验参数法，即以桩的极限侧摩阻力值乘以一个小于1的抗拔系数(λi)作为后注浆抗拔侧摩阻力值，但对后注浆增强段如何考虑并不明确，缺乏定量计算。
[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，将侧阻力乘抗拔系数，具体如下：
[0005]T
uk
＝∑λ
i
β
si
q
sik
u
i
l
i
[0006]式中：
[0007]T
uk
——非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值；
[0008]u
i
——非整体破坏时桩身周长，对于等直径桩u＝πd，对于扩底桩按本规范表5.4.6
‑
1取值；整体破坏时u为桩群外围周长；
[0009]q
sik
——桩侧表面第i层土的注浆前抗压极限侧阻力标准值，可按本规范5.3.5
‑
1取值；
[0010]β
si
——后注浆侧阻力增强系数，可按本规范表5.3.10取值。
[0011]λ
i
——抗拔系数，可按本规范表5.4.6
‑
2取值。
[0012]表5.3.10后注浆侧阻力增强系数β
si
[0013][0014]表5.4.6
‑
2抗拔系数λ
[0015]土层名称λ值砂土0.50
‑
0.70黏性土、粉土0.70
‑
0.80
[0016]注：桩长l与桩径d之比小于20时λ取小值。
[0017]规范表中的抗拔系数是根据全国各地抗拔静载试验结果给出的，但取值范围较大，略显粗糙，依赖于经验，未考虑后注浆增强段的增强效果。需要一个能定量估算后注浆钻孔灌注桩单桩抗拔极限承载力的方法。

技术实现思路

[0018]为了解决后注浆钻孔灌注桩单桩抗拔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，计算出后注浆增强部分的增强系数β
si
后代入规范公式，估算得出后注浆钻孔灌注桩单桩抗拔极限承载力。
[0019]本专利技术具体采用了以下方案：
[0020]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；
[0021]S2:注浆后，将桩侧摩阻力标准值分为未注浆的侧摩阻力和后注浆增强两部分；
[0022]S3:获取步骤S1
‑
S2的实验数据，分析得到后注浆增强系数β
si
计算公式；
[0023]S4:根据后注浆增强系数计算出后注浆增强段范围内的侧摩阻力，加上未注浆的侧摩阻力，再代入规范公式，即可估算出后注浆灌注桩的单桩抗拔极限承载力。
[0024]其中D为桩径，单位为m。
[0025]在本专利技术公开的一些实施例中，S1
‑
S2的实验数据包括桩侧土体内摩擦角所述桩侧土体内摩擦角分段计算。
[0026]在本专利技术公开的一些实施例中，所述后注浆增强部分的增强系数计算公式为：
[0027]在本专利技术公开的一些实施例中，所述规范公式为：
[0028]其中T
uk
为非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值；
[0029]u
i
为非整体破坏时桩身周长；
[0030]λ
i
为抗拔系数；
[0031]q
sik
为桩侧表面第i层土的注浆前抗压极限侧阻力标准值。
[0032]本专利技术具有以下有益效果：
[0033]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拔极限承载力的计算提供了一套可参考的方法。
具体实施例
[0034]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。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]经研究统计发现，钻孔灌注桩后注浆在满足下列条件下：
[0036]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)。
[0037]注浆后，桩侧摩阻力标准值分为未注浆的侧摩阻力和后注浆增强两部分。
[0038]后注浆增强部分的增强系数为：式中为桩侧土体内摩擦角，应分段计算。
[0039]按照上式，注浆后抗拔系数就可计算出来，再根据注浆后抗压侧阻力就可计算桩侧注浆后抗拔极限承载力。
[0040]先计算出后注浆增强段范围内的侧摩阻力，再加上未注浆的侧摩阻力，再代入规范公式：
[0041]T
uk
＝u∑λ
i
q
sik
l
i
+u∑β
si
q
sik
l
i
[0042]即：
[0043]即可估算出后注浆灌注桩的单桩抗拔极限承载力。
[0044]实施例一:
[0045]下面以上海某桩基工程为例，证明此式的合理性，并与规范推荐值进行对比。该工程设计桩径700mm，桩长46.40m
‑
46.68m，桩端埋设注浆管2根，桩端注浆量不小于2.0t，桩侧埋设注浆管2根(桩端以上12m处)，桩侧注浆量不小于2.1t。共进行了5根单桩竖向抗拔静载荷试验，设计最大加载量4700kN，5根桩均达到了最大试验荷载4700kN，终止试验。其中5#桩最大上拔量为40.98mm，且最后一级荷载下的上拔量超过了上一级的2倍，说明接近极限状态。其余4根桩最大上拔量为15.24mm
‑
29.56mm不等。
[0046]上海某桩基工程实例
[0047][0048]由上表可知，根据本专利技术方案预估的单桩抗拔极限承载力基本介于本文档来自技高网...

【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拔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:注浆后，将桩侧摩阻力标准值分为未注浆的侧摩阻力和后注浆增强两部分；S3:获取步骤S1
‑
S2的实验数据，分析得到后注浆增强系数β
si
计算公式；S4:根据后注浆增强系数计算出后注浆增强段范围内的侧摩阻力，加上未注浆的侧摩阻力，再代入规范公式，即可估算出后注浆灌注桩的单桩抗拔极限承载力。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拔极限承载力的预估方法，其特征在于，S1
‑
S2的实验数据包括桩侧土体内摩擦角所述桩侧土体内摩擦角分段计算。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳吉宝，郝世龙，黄星，李蕾，刘福东，倪浩，赵家毅，
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：