后注浆钻孔灌注桩的承载性状研究

发布时间：2020-08-11 21:24

【摘要】：相比于钻孔灌注桩,后注浆钻孔灌注桩能够改善桩周土层的力学性能,固化钻孔灌注桩桩底沉渣,改善桩端土层的性质,提高桩侧摩阻力和桩端的承载力,大大减少了桩顶沉降量,使后注浆钻孔灌注桩的承载能力大幅度提高。其在经济技术指标上相比于其他支护比较优秀。但是目前对后注浆钻孔灌注桩的注浆机理研究很少,而在实际工程中,后注浆钻孔灌注桩得到越来越广泛的应用。因此,有必要对后注浆钻孔灌注桩的承载性状进行深入的研究。本文分析了钻孔灌注桩后注浆提高基桩承载力的机理和影响后注浆钻孔灌注桩承载力的主要因素。本文在结合钻孔灌注桩成桩机理的基础上,采用圆柱腔体扩孔理论计算初始超静孔压,并结合径向固结理论研究后注浆施工引起桩周土体超静孔压的消散,基于有效应力原理,获得注浆后桩周土体的有效应力增量的计算方法。结合桩-土接触面的破坏形式,建立了本文单桩极限承载力的计算方法。将本文方法与工程实例中的静载荷试验结果和规范计算方法进行对比分析,对比结果表明本文方法计算的结果还是更接近于工程中静载荷试验结果。最后,结合山东东营胜利油田工程实例的土层特性,采用有限元数值模拟软件FLAC3D建立三维实体有限元模型,对影响后注浆钻孔灌注桩的承载性状因素进行了模拟,通过改变桩长、桩端固结体直径、注浆量等参数,对未注浆桩和复合注浆桩的承载性状和沉降变形特性进行了有限元模拟和对比分析。分析结果表明,钻孔灌注桩后注浆技术能显著地提高桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥,且在最优注浆量范围内,增加注浆量发挥程度逐渐增加,超过最优注浆范围,注浆效果不明显。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU473.1
【图文】：

图 4.1 四面体有限差分单元所示即为一个四面体单元,图中所注节点 1~4，与节点所对应的面方程软件 FLAC3D 立足节点，计算中假设节点具有质量，且桩体受到上，将节点所带有的变量代入节点运动方程当中，最后求得节点节点运动过程中力与速度的关系，可列出如下运动方程： llilimFttv Ftli一在t时刻l 节点在i方向的不平衡力分量，可由虚功原理点 l 的集中质量，在分析静态问题时，采用虚拟质量以保证数值

其中 为阻尼系数，其默认值为0.8， 000011 yyysign y。图 4.2 求解流程图4.2 后注浆钻孔灌注桩有限元计算后处理理论对于岩土工程多数都会涉及地下水、孔隙水压力和渗流问题，此时流固耦合分析就显得尤为重要，流固耦合即流体与固体的相互作用[72-73]。FLAC3D 除具有丰富的本构模型，它还可以用来分析比如温度场、渗流场的问题，各种模型场可以利用有限元软件自身的后处理理论进行耦合分析，彼此之间做到相互衔接，用于解决实际工程中遇到的重大结构性难题。建立分析模型模拟及求解

未注浆钻孔灌注桩计算模型

【参考文献】

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本文编号：2789579