采用合理的桩底注浆处理后,能提高灌注桩的承载力、减少沉降量、降低工程造价(减短桩长或减少桩数)、加固事故桩等,确保其质量稳定可靠。 桩底注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩后,用注浆泵以一定的压力将能固化的浆液(常用水泥浆)通过桩身注浆通道(可预埋管道,也可后造孔)注入桩底。 浆液固化后,可改善桩基持力层受力状态和荷载传递性能,大幅提高桩侧摩阻力,修补桩身缺陷等,从而提高桩基承载力或起到对事故桩的加固作用,其主要机理如下:由于孔底沉渣和首灌混凝土离析产生的虚尖使桩底混凝土强度降低、孔隙较大等缺陷,致使单桩承载力不足和沉降量过大。 注浆时,浆液首先渗透到较疏松的桩底沉渣间隙中,与沉渣相结合,形成强度较高的结石体,减轻桩底沉渣的影响,减小桩基沉降。 当沉渣间隙被浆液充满后,随着注浆量的增加及注浆压力的增大,浆液不断向桩端持力层中渗透、填充和压密,形成渗透注浆和压密注浆。 渗透注浆主要是浆液在较小的压力下进入土体孔隙中,置换土体中的水空间,形成一个密实的、强度高的结石体。 压密注浆是用浓浆置换、渗透和挤压土体,在土中形成浆泡、浆脉,同时产生密实效应,使土体压密并提高其应力,浆泡的半径随注浆压力的增大而增大,同时浆液总是挤向不均匀地基中的薄弱区,从而使土体的变形性质均一化。 当注浆压力大于桩端土层的最小主应力时,会出现劈裂注浆。 浆体克服土体初始应力和抗拉强度而破坏土体,在正常固结和欠固结的土体中形成垂直的裂缝,在裂缝最前端出现应力集中,使裂缝迅速发展,浆液充填裂隙后呈脉状网络分布。 当劈裂浆体达到饱满状态后,浆体的粘滞性会阻止浆体进一步流动,致使注浆压力不断升高。 浆液固化后对持力层起加筋作用,增大桩端的承载面积和桩基的有效长度,从而提高桩的承载力。 同时,随着注浆压力的增大,浆液克服土体孔隙摩阻力沿桩壁上窜,通过渗透、充填、挤密和胶结作用破坏桩周泥皮的结构,并填充桩与桩周土体之间的孔隙,在桩周形成脉状结石体,从而提高了桩身下部的桩侧摩阻力,提高桩的承载力。
采用合理的桩底注浆处理后,能提高灌注桩的承载力、减少沉降量、降低工程造价(减短桩长或减少桩数)、加固事故桩等,确保其质量稳定可靠。 桩底注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩后,用注浆泵以一定的压力将能固化的浆液(常用水泥浆)通过桩身注浆通道(可预埋管道,也可后造孔)注入桩底。 浆液固化后,可改善桩基持力层受力状态和荷载传递性能,大幅提高桩侧摩阻力,修补桩身缺陷等,从而提高桩基承载力或起到对事故桩的加固作用,其主要机理如下:由于孔底沉渣和首灌混凝土离析产生的虚尖使桩底混凝土强度降低、孔隙较大等缺陷,致使单桩承载力不足和沉降量过大。 注浆时,浆液首先渗透到较疏松的桩底沉渣间隙中,与沉渣相结合,形成强度较高的结石体,减轻桩底沉渣的影响,减小桩基沉降。 当沉渣间隙被浆液充满后,随着注浆量的增加及注浆压力的增大,浆液不断向桩端持力层中渗透、填充和压密,形成渗透注浆和压密注浆。 渗透注浆主要是浆液在较小的压力下进入土体孔隙中,置换土体中的水空间,形成一个密实的、强度高的结石体。 压密注浆是用浓浆置换、渗透和挤压土体,在土中形成浆泡、浆脉,同时产生密实效应,使土体压密并提高其应力,浆泡的半径随注浆压力的增大而增大,同时浆液总是挤向不均匀地基中的薄弱区,从而使土体的变形性质均一化。 当注浆压力大于桩端土层的最小主应力时,会出现劈裂注浆。 浆体克服土体初始应力和抗拉强度而破坏土体,在正常固结和欠固结的土体中形成垂直的裂缝,在裂缝最前端出现应力集中,使裂缝迅速发展,浆液充填裂隙后呈脉状网络分布。 当劈裂浆体达到饱满状态后,浆体的粘滞性会阻止浆体进一步流动,致使注浆压力不断升高。 浆液固化后对持力层起加筋作用,增大桩端的承载面积和桩基的有效长度,从而提高桩的承载力。 同时,随着注浆压力的增大,浆液克服土体孔隙摩阻力沿桩壁上窜,通过渗透、充填、挤密和胶结作用破坏桩周泥皮的结构,并填充桩与桩周土体之间的孔隙,在桩周形成脉状结石体,从而提高了桩身下部的桩侧摩阻力,提高桩的承载力。
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