桩端后注浆灌注桩竖向承载力提高机制的试验研究.docx

桩端后注浆灌注桩竖向承载力提高机制的试验研究
随着建筑结构的不断发展和创新，桩基础的重要性变得越来越大，其作用是通过将超载荷载传递到地面深处，在岩石或者稳定基础上得到支持。桩基础中的灌注桩是一种被广泛应用的基础形式，其通过将混凝土灌注到预先挖好的孔穴中形成，以达到承载荷载和抗拔的作用。但是，灌注桩的竖向承载力并非是不可限量的，存在一定的局限性，这引发了人们对于提升灌注桩竖向承载力的研究与探讨。
对于灌注桩竖向承载力提高的机制，目前主要分为两类：一类是加强桩体的承载力；另一类是通过加强土层的承载力来增加灌注桩的竖向承载力。其中，后注浆是一种被广泛应用的加强土层的方式。后注浆灌注桩是指在灌注桩钻孔的过程中，根据地质条件设置好注浆过程，再在灌注完混凝土后，将浆液灌注到桩的周围土层，通过反应来形成一种增强土层的效果，提高灌注桩的承载力。
以后注浆灌注桩竖向承载力提高的机制为研究对象，本文将通过试验分析来阐述后注浆对灌注桩竖向承载力提高的机制，并探讨提高后注浆灌注桩竖向承载力的因素。
一、试验设计
本次试验主要是以某一工地上的12根后注浆灌注桩为对象进行的。在进行试验之前，首先采用静力加载法对灌注桩的初始承载力进行测定。之后，在进行后注浆增强前，对12根灌注桩周围各选取6个观测点，分为3层，每层2个。随后，在研究组的指导下，对每根灌注桩进行了后注浆加固处理。
为了探讨后注浆对灌注桩承载力的影响，本次试验主要分为两个阶段。在第一阶段试验中，仍采用静力加载法对加固后的灌注桩进行荷载测试。在第二阶段试验中，将分析比较加固前后灌注桩的竖向承载力特性。
二、试验结果分析
1、后注浆加固效果测验结果
通过试验数据显示，经过后注浆加固之后，颗粒土的密度由1.65g/cm³增加到了1.73g/cm³，降阻率也从52.1%下降到了45.4%。同时，增加了后注浆的灌注桩对竖向承载力提高的作用，其竖向极限荷载提高了约25%，说明后注浆能够有效提高灌注桩的竖向承载力。
2、竖向负荷试验结果
在竖向负荷试验中，对于加固前的灌注桩，当荷载达到25t时灌注桩就出现了明显的位移，当荷载为31t时，出现了破坏现象。然而，对于经过后注浆加固的灌注桩，当荷载达到34t时仅仅出现了少量下沉，没有出现位移和破坏现象。
3、桩侧阻力试验结果
在对灌注桩的侧向阻力进行测定时，经过后注浆加固的灌注桩侧向阻力较加固前提高了约2.2倍。这可以通过后注浆增强了桩周土层的机理来解释，后注浆在填充灌注桩周围空隙的同时，由于其反应而形成了一层致密土层，提高了灌注桩侧向的承载能力。
三、提高后注浆灌注桩竖向承载力的因素
从上述试验结果可知，后注浆能够有效提高灌注桩的竖向承载力，但是，影响后注浆灌注桩竖向承载力提高的因素也需要予以探讨。
1、注浆材料的选择
量取注浆材料的质量和稳定性同样重要，注浆材料应该保证稳定性好、流动性好、凝结时间适当、抗压强度高等。选择合适的注浆材料，可以从根本上保证后注浆加固效果。
2、注浆压力和注浆管径
注浆压力和注浆管径同样对后注浆灌注桩竖向承载力提高产生很大的影响。一般情况下，注浆压力应该保持稳定，保证注浆材料能够填充到位，而注浆管径也应该保持在合适范围内，以保证灌注桩周围土层充分受到加固。
3、注浆层数
后注浆加固的层数越多，则对于土层的加固效果就越好。但是，过多的注浆层数也会导致施工难度、施工成本的增加。
4、桩的设计和灌注
灌注桩的设计以及施工时的灌注情况也影响后注浆灌注桩竖向承载力的提高。因此，在对灌注桩进行后注浆加固之前，应该对桩的设计和灌注情况进行充分的调查和分析。
结论
本文通过对12根灌注桩进行的试验研究，阐述了后注浆对灌注桩竖向承载力提高的机制，并探讨了影响后注浆灌注桩竖向承载力提高的因素。试验结果表明，后注浆加固能够有效提高灌注桩的承载能力，但在进行后注浆加固之前，应该对注浆材料、注浆压力和管径、注浆层数、灌注桩的设计和灌注情况等因素进行充分的调查分析和合理的设计，以保证后注浆的最佳效果。