灌注樁后壓漿工法

鉆孔灌注樁樁后壓漿工工法報(bào)告人：胡胡啟勝2015年年4月1摘要：本文簡(jiǎn)述鉆鉆孔灌注樁樁應(yīng)用后壓壓漿工法的的工藝及其其機(jī)理，并并根據(jù)工程程檢測(cè)成果果，分析該該工法對(duì)提提高單樁豎豎向承載力力、改善樁樁基承載功功能的效果果。關(guān)鍵詞：灌注樁后壓壓漿工藝；；樁端設(shè)柔柔性注漿腔腔壓漿技術(shù)術(shù)；樁側(cè)壓壓漿技術(shù)。。2山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司0.概述灌注樁后壓壓漿技術(shù)（（國(guó)外通用用英語(yǔ)名為為Externalgrouting.國(guó)外多習(xí)慣慣用Postgrouting）是土體加加固技術(shù)與與樁工技術(shù)術(shù)的有機(jī)結(jié)結(jié)合。分為為樁身后壓壓漿（shaftgrouting）與樁端后后壓漿（basegrouting.）。要點(diǎn)是是在樁身砼砼達(dá)到預(yù)定定強(qiáng)度后，，用注漿泵泵用水泥漿漿或水泥與與其它材料料的混合漿漿液，通過(guò)過(guò)予置于樁樁身中的管管路壓入樁樁周或樁端端土層中，，樁周（身身）壓漿會(huì)會(huì)使樁土界界面的幾何何和力學(xué)條條件得以改改善，樁端端壓漿將使使樁底沉渣渣、施工樁樁孔時(shí)樁端端受到擾動(dòng)動(dòng)的持力層層得到有效效的加固或或壓密，進(jìn)進(jìn)而提高樁樁的承載能能力。3山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司1.分類1.1樁端后主注注漿施工工工藝分類目前可歸納納為兩大類類。一類是是在樁底予予置柔性注漿腔（（囊），通通過(guò)樁內(nèi)予予置的導(dǎo)管管向腔中壓壓入水泥漿漿形成擴(kuò)大大頭，并擠擠壓加密周周圍土體，，簡(jiǎn)稱樁端端封閉式后后注漿工法法（圖1a）。另一類類是在樁底底由予置管管式單向閥閥與內(nèi)導(dǎo)管管組成后壓壓漿裝置，，簡(jiǎn)稱開(kāi)放放式后壓漿漿工法（圖圖1b）。4山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司（a）封閉閉式柔性膠膠囊結(jié)構(gòu)示示意圖（b）開(kāi)放式式注漿裝置置示意圖圖1樁端后后壓漿示意意圖5山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司1.2樁側(cè)側(cè)壓力注漿漿工藝分類類按樁側(cè)注漿漿管設(shè)置分分為沿鋼筋筋籠縱向設(shè)設(shè)置（圖2a）和沿沿鋼筋籠環(huán)環(huán)向設(shè)置（（圖2b））兩類。(a)(b)圖2樁側(cè)后后壓漿示意意圖6山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司2.后壓漿技術(shù)術(shù)發(fā)展過(guò)程程史D.ABruce指出，樁端端壓力注漿漿樁自1961年在修建法法國(guó)Maracaibo大橋樁基中中首次應(yīng)用用以來(lái)，得得到了廣泛泛的應(yīng)用[1]。之后，法法國(guó)（專利利編號(hào)2331646）、英國(guó)與與德國(guó)等都都開(kāi)展了樁樁基后壓漿漿技術(shù)的研研究應(yīng)用。。大多用有有柔性腔封封閉式工法法。我國(guó)孔孔德華1992年提出并獲獲得實(shí)用新新型專利（（ZL922026246）封閉式后后注漿工法法，西南交交通大學(xué)巖巖土工程所所研究開(kāi)發(fā)發(fā)的腔式樁樁端壓力注注漿裝置，，與1994年鑒定完成成，從理論論與實(shí)踐上上系統(tǒng)地進(jìn)進(jìn)行了研究究并得到較較為廣泛的的應(yīng)用。7山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司無(wú)容器的開(kāi)開(kāi)放式樁端端后壓漿工工法，我國(guó)國(guó)是從上世世紀(jì)八十年年代后期（（1987）由北京市市建筑工程程研究所首首次開(kāi)發(fā)的的，是在長(zhǎng)長(zhǎng)螺旋成孔孔基礎(chǔ)上，，在樁底設(shè)設(shè)置固定式式隔離鋼板板，用鋼管管與PVC管的組合管管為注漿管管，承載力力可提高1~2倍，后在北北京、沈陽(yáng)陽(yáng)、錦州地地區(qū)得到推推廣。國(guó)外外W.G.KFleming(1993)指導(dǎo)了用X形注漿管形形式的開(kāi)放放式后注漿漿工法，示示意圖見(jiàn)圖圖1b。對(duì)于無(wú)容器器開(kāi)放式樁樁底注漿工工法，壓入入樁底的漿漿液可直接接進(jìn)入土體體，固化沉沉渣。而且且通過(guò)滲透透注漿（粗粗粒土）、、或劈裂注注漿（細(xì)粒粒土）作為為對(duì)樁底一一定范圍內(nèi)內(nèi)的土體相相應(yīng)的加固固，但其漿漿液注域可可控性低，，護(hù)臂泥皮厚時(shí)，易出現(xiàn)現(xiàn)樁壁有夾夾泥帶現(xiàn)象象。8山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司側(cè)壁注漿與上上述樁端后后壓漿工法法開(kāi)發(fā)時(shí)間間一致，由由于山西地地區(qū)樁端大大多落在堅(jiān)堅(jiān)實(shí)好地層層上，樁側(cè)側(cè)注漿工法法在山西應(yīng)應(yīng)用中承載載力增幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于樁端端后注漿工工法，因此此，本文對(duì)對(duì)樁側(cè)注漿漿工法不多敘述。僅將歐歐洲灌注樁樁施工規(guī)程程（Executionofgeotechnicalwork-BoredpilesprEN15361997年1月）附圖示示供參考（（見(jiàn)圖2a）。從注漿技術(shù)術(shù)的要求考考慮，良好好的土體注注漿工法需需滿足定向向、定域與與定量“三三定”要求求，即注漿漿機(jī)理明確確，明確其其作用是滲滲入充填壓壓密膠結(jié)、、還是劈裂裂注漿；工工法的內(nèi)容容、步驟與與參數(shù)都很很清晰；漿漿液流動(dòng)方方向及注漿漿域可控，，注入量控控制在預(yù)計(jì)計(jì)量±20%為好。按照照上述要求求，有容器器封閉式注注漿工法應(yīng)應(yīng)是樁端后后注漿首選選工法，歐歐洲諸國(guó)多多選此類工工法。9山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司3.施工要點(diǎn)3.1注漿壓力對(duì)有容器封封閉式后注注漿工法，，它是按照照滲入充填填膠結(jié)與壓壓密混合注注漿理論進(jìn)進(jìn)行的。即即注入的漿漿液是在有有壓作用下下的流動(dòng)，，它首先克克服管路等等的阻力而而滲入腔內(nèi)內(nèi)碎石等物物質(zhì)的孔隙隙中并形成成結(jié)石。漿漿液注入壓壓力宜控制制在受灌碎碎石體結(jié)構(gòu)構(gòu)不致破壞壞，只能使使膠腔體被被充滿結(jié)石石，同時(shí)樁樁端沉渣體體中的水分分被擠走為為宜。此時(shí)時(shí)，膠腔體體的強(qiáng)度要要能夠滿足足不致脹破破?，F(xiàn)以河河南鞏縣煤煤炭鐵路專專用線里溝溝橋樁基后后壓漿試樁樁情況為例例[2]，橋試樁樁樁長(zhǎng)10.15~10.25m，設(shè)計(jì)樁徑徑0.5m，地基土為為輕微濕陷陷性黃土，，孔隙比e=0.823，液性指數(shù)數(shù)IL=0.37，濕陷系數(shù)數(shù)s=0.02,厚度達(dá)到15m，采用有膠膠腔的封閉閉式樁端后后壓漿工法法，完成試試樁3根，有關(guān)試試樁的資料料列于表1及圖3（a）與（b）。10山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司表1（（）內(nèi)數(shù)值值為實(shí)際成成孔值。樁號(hào)樁徑（m）樁長(zhǎng)(m)樁身砼強(qiáng)度極限荷載（kN）樁頂沉降（極限荷載）（mm）試樁條件A0.5(0.55)10.25C25280070.53樁端后壓漿B0.5(0.59)10.22C25280074.12樁端后壓漿C0.5(0.54)10.15C25180046未壓漿11山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司（a）試驗(yàn)驗(yàn)場(chǎng)地布置置圖（單位位m）（b）各試試樁的P-S曲線圖312山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司顯示出實(shí)測(cè)測(cè)得出的樁樁頂荷載P、沉降S與樁側(cè)平平均摩阻力力Pf，樁樁端阻力Pe的關(guān)系系曲線（見(jiàn)見(jiàn)圖4、圖圖5），從從圖示可看看出，各樁樁的Pf，，Pe與樁樁頂沉降S的關(guān)系沒(méi)沒(méi)有本質(zhì)的的區(qū)別。圖4試樁樁樁頂荷載載P與Pe、Pf關(guān)關(guān)系曲線13山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司圖5試樁樁頂沉沉降S與Pe、Pf關(guān)系曲線14山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司樁頂只需幾幾毫米的沉沉降，就可可使樁側(cè)阻阻力得到充充分發(fā)揮，，并很快達(dá)達(dá)到極限狀狀態(tài)。按A、B樁樁長(zhǎng)及樁樁徑計(jì)算，，其極限側(cè)側(cè)阻力平均均值達(dá)到108.06kPa（A樁為107.4kPa，B樁為109.8kPa），較常規(guī)規(guī)的C樁側(cè)阻力值值86.6kPa提高25.4%。表明只是是經(jīng)過(guò)樁端端后壓漿的的A、B兩樁的側(cè)阻阻力Pf值也較常規(guī)規(guī)樁C為大。說(shuō)明明樁端注漿漿能夠使樁樁周土的性性質(zhì)、樁土土界面性質(zhì)質(zhì)有所改良良。對(duì)于端端阻力Pe,A、B樁端阻力Pe分別為758kN，與580.7kN，均值669kN，其極限端端承力特征征值達(dá)到2623kPa，C樁端阻力Pe分別為231kN，相應(yīng)極限限端承力特特征值為1009kPa。表明經(jīng)過(guò)過(guò)后壓漿，，A、B樁極限端承承力特征值值較常規(guī)C樁提高1.59倍。15山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司需指出的是是各樁達(dá)到到極限荷載載時(shí)，樁頂頂沉降值差差別很大，，未壓漿的C樁，最大沉降分別別為48.88mm，（相應(yīng)的的樁頂最終終加載量為為2000kN）。而A、B兩樁的相應(yīng)應(yīng)沉降值分分別為75.26mm和76.67mm（樁頂荷載載值分別為3000kN與3200kN）。產(chǎn)生的的主要原因因是由于樁樁底注漿液液時(shí)，膠腔腔發(fā)生破裂裂，漿液中中的水滲入入黃土中，，造成樁端端持力土體體局部增濕濕，使土層層局部軟化化，強(qiáng)度降降低，并引引起沉降所所致。因此此，，壓壓漿漿時(shí)時(shí)，，壓壓力力控控制制在在不不應(yīng)應(yīng)使使膠膠腔腔產(chǎn)產(chǎn)生生破破裂裂是是很很重重要要的的，，對(duì)對(duì)于于黃黃土土地地區(qū)區(qū)尤尤甚甚。。膠膠腔腔材材質(zhì)質(zhì)要要求求標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為為：：抗抗拉拉斷斷裂裂強(qiáng)強(qiáng)度度≥≥147MPa，斷斷裂裂伸伸長(zhǎng)長(zhǎng)率率400%。16山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司注漿漿終終止止壓壓力力：：關(guān)關(guān)于于封封閉閉式式膠膠腔腔樁樁端端后后注注漿漿工工法法的的理理論論，，采采用用Vesic提出出的的球球體體空空腔腔擴(kuò)擴(kuò)張張理理論論（（膨膨脹脹理理論論）），，向向樁樁端端柔柔性性膠膠腔腔注注入入水水泥泥漿漿，，漿漿液液與與腔腔內(nèi)的的充充填填骨骨料料密密實(shí)實(shí)結(jié)結(jié)向向外外擴(kuò)擴(kuò)擠擠，，形形成成向向腔腔周周圍圍土體體施施加加的的壓壓力力。。在在這這種種均均布布徑徑向向膨膨脹脹力力的的作作用用下下，，腔腔外外一一定定厚厚度度的的球球形形區(qū)區(qū)域域達(dá)達(dá)到到塑塑性性平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)。。隨隨著著壓壓力力增增長(zhǎng)長(zhǎng)，，塑塑性性平平衡衡區(qū)區(qū)也也不不斷斷膨膨脹脹，直直到到腔腔體壓壓力力達(dá)達(dá)到到抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度極極限限條條件件（（見(jiàn)見(jiàn)圖圖6）。。圖6灌注注樁樁后后壓壓漿漿壓壓力力的的控控制制分分析析17山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司注漿漿極極限限控控制制壓壓力力Pu可可用用下下式式確確定定[3]。。式中中：：Pu——注注漿漿控控制制壓壓力力（（kPa））；；q——樁樁端端土土的的初初始始（（上上覆覆土土體體自自重重））壓壓力力（（kPa））；；C、、—樁樁端端持持力力土土層層的的抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度參參數(shù)數(shù)值值（（kPa、、度度））。18山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司Rp——腔腔體體擴(kuò)擴(kuò)張張引引起起的的塑塑性性區(qū)區(qū)最最大大半半徑徑（（m））（（見(jiàn)見(jiàn)圖圖6））；；Ru——腔腔體體半半徑徑，，近近似似值值；Q——腔腔體體注注漿漿量量（（m3）。Ir——?jiǎng)倓傂孕灾钢笜?biāo)標(biāo)（（模模量量強(qiáng)強(qiáng)度度比比））；；—樁樁端端土土的的泊泊松松比比；；E——樁樁端端土土的的彈彈性性模模量量（（kPa））；；Δ——樁樁端端土土的的塑塑性性區(qū)區(qū)平平均均體體積積應(yīng)應(yīng)變變。。19山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司上述述諸諸因因素素中中，，除體體積積應(yīng)應(yīng)變變?chǔ)みx選取取應(yīng)應(yīng)精精細(xì)細(xì)，，對(duì)對(duì)于于無(wú)無(wú)粘粘性性土土，，主主要要的的影影響響因因素素是是樁樁端端的的埋埋置置深深度度（（即即樁樁長(zhǎng)長(zhǎng)））和和樁樁端端持持力力層層的的內(nèi)內(nèi)摩摩擦擦角角。。（a））無(wú)無(wú)粘粘性性土土（（上上覆覆壓壓力力q=0.4MPa））（（b））粘粘性性土土20山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司（c））與與上上覆覆壓壓力力的的關(guān)關(guān)系系圖7注注漿漿極極限限壓壓力力21山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司對(duì)于于中中密密以以上上的的砂砂、、礫礫（（卵卵））石石土土，，目目前前常常用用的的注注漿漿壓壓力力為為3~4MPa，對(duì)對(duì)于于粘粘性性土土與與粉粉土土，，壓壓力力一一般般均均小小于于3MPa,終止止壓壓漿漿壓壓力力宜宜控控制制為為上上述述常常用用壓壓力力值值的的2倍內(nèi)內(nèi)，，過(guò)過(guò)大大時(shí)時(shí)會(huì)會(huì)使使樁樁端端土土體體接接近近于于、、甚甚至至超超過(guò)過(guò)極極限限壓壓力力，，對(duì)對(duì)于于將將來(lái)來(lái)承承受受基基礎(chǔ)礎(chǔ)荷荷載載是是不不利利的的。。應(yīng)應(yīng)用用球球體體擴(kuò)擴(kuò)張張理理論論和和相相應(yīng)應(yīng)解解析析式式，，可可得得到到壓壓力力控控制制的的一一些些建建議議標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（（見(jiàn)見(jiàn)圖圖7）供供參參考考，，這這些些建建議議標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的應(yīng)應(yīng)用用效效果果是是良良好好的的。。確確定定實(shí)實(shí)際際壓壓力力控控制制值值時(shí)時(shí)尚尚應(yīng)應(yīng)綜綜合合注注漿漿工工藝藝及及膠膠腔腔的的質(zhì)質(zhì)量量（（強(qiáng)強(qiáng)度度及及延延伸伸率率））等等因因素素。。22山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司3.2樁頂頂抬抬升升隨著著漿漿液液逐逐步步壓壓入入膠膠腔腔，，會(huì)會(huì)使使腔腔體體的的周周圍圍呈呈輻輻射射狀狀擴(kuò)擴(kuò)壓壓，，擠擠壓壓腔腔周周地地層層，，并并通通過(guò)過(guò)均均壓壓樁樁端端預(yù)預(yù)置置于于膠膠囊囊頂頂部部的的鋼鋼板板，，使使樁樁體體產(chǎn)產(chǎn)生生微微量量抬抬升升，，一一般般控控制制抬抬升升量量在在0.5~1.5mm,不應(yīng)應(yīng)超超過(guò)過(guò)3mm。鋼鋼板板應(yīng)應(yīng)由由足足夠夠剛剛度度，，我我們們據(jù)據(jù)試試驗(yàn)驗(yàn)規(guī)規(guī)定定，，其其實(shí)實(shí)際際厚厚度度為為2.5~3.0mm。3.3水泥泥漿漿體體當(dāng)水水灰灰比比小小于于0.8特別別是是達(dá)達(dá)到到0.5~0.6時(shí)，，水水泥泥漿漿體體是是塑塑性性體體而而非非牛牛頓頓體體，，在在小小管管徑徑管管內(nèi)內(nèi)流流動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)比比較較困困難難，，需需要克克服服較大大的的阻阻力力，，要要求求加加大大供供漿漿泵泵壓壓。。雖雖然然壓壓力力大大了了易易于于流流動(dòng)動(dòng)。。但但是是會(huì)會(huì)使使?jié){漿液液在在漿漿管管出出口口及及滲滲入入膠膠腔腔石石粒?？湛障断锻ㄍǖ赖乐兄械牡牧髁鲃?dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)和和條條件件出出現(xiàn)現(xiàn)變變化化，，如如觸觸變變、、絮絮流流等等，，這這將將不不利利于于滲滲入入注注漿漿與與壓壓密密擴(kuò)擴(kuò)腔腔作作業(yè)業(yè)。。因因此此，，國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)外外許許多多注注漿漿工工法法都都建建議議，，對(duì)對(duì)水水灰灰比比小小于于0.8的漿漿液液注注漿漿時(shí)時(shí)，，注注漿漿管管徑徑宜宜不不小小于于30mm。23山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司再者者，，根根據(jù)據(jù)我我們們采采用用水水灰灰比比為為0.55~0.6水泥泥漿漿的的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，，為為了了增增加加漿漿液液的的流流動(dòng)動(dòng)性性，，加加入入適適量量的的木木鈣鈣等等減減水水劑劑是是可可行行的的。。同同時(shí)時(shí)宜宜在在漿漿液液中中加加入入少少量量的的懸懸浮浮穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑（（如如5~8%的粘粘土土）），，壓壓漿漿流流量量一一般般用用50-75L/min。關(guān)關(guān)于于漿漿液液結(jié)結(jié)石石率率，，一一般般為為85-88%，平平均均為為86%，在在腔腔內(nèi)內(nèi)填填充充粒粒料料設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)合合理理，，漿漿液液中中加加必必要要的的防防止止失失水水收收縮縮的的微微膨膨脹脹劑劑時(shí)時(shí)，，會(huì)會(huì)取取得得更更好好的的注注漿漿結(jié)結(jié)石石效效果果。。3.4注漿漿用用水水泥泥材材料料建議議使使用用P.O型普普通通硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥或或高高早早強(qiáng)強(qiáng)水水泥泥，而而不不選選用用P.S型礦礦渣渣水水泥泥，，后后者早早期期強(qiáng)強(qiáng)度度低低，，干干縮縮性性大大，，且且抗抗碳碳化化能能力力差差。。曾曾在在多多個(gè)個(gè)工工地地進(jìn)進(jìn)行行兩兩類類試試塊塊的的測(cè)測(cè)試試，，平平均均結(jié)結(jié)果果如如表表2。24山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司強(qiáng)度（MPa）PO型PS型備注R312

齡期3dR72515齡期7dR2832.532.5齡期28d表24、、承承載載性性能能機(jī)機(jī)制制分分析析圖8、、圖圖9分分別別為為各各試試樁樁的的軸軸力力分分布布，，樁樁側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力分分布布及及其其發(fā)發(fā)揮揮過(guò)過(guò)程程。。25山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司圖8各各試試樁樁的的軸軸力力圖圖圖9各各試試樁樁樁樁側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力分分布布圖圖26山西西裕裕祥祥基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程有有限限公公司司從圖圖8a、b注漿漿樁樁與與常常規(guī)規(guī)C樁的的樁樁軸軸力力圖圖比比較較說(shuō)說(shuō)明明，，由由于于樁樁端端后后注注漿漿過(guò)過(guò)程程中中會(huì)會(huì)使使樁樁端端土土壓壓實(shí)實(shí)，，引引起起樁樁、、土土剛剛度度的的改改變變，，進(jìn)進(jìn)而而影影響響到到樁樁體體軸軸力力的的變變化化。。圖圖9試驗(yàn)驗(yàn)曲曲線線還還可可看看出出，，加加荷荷初初期期（（前前兩兩級(jí)級(jí)荷荷載載）），，樁樁側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力的的分分布布是是上上大大下下小小，，這這是是由由于于靠靠樁樁頂頂部部分分樁樁身身壓壓縮縮量量大大，，樁樁土土間間產(chǎn)產(chǎn)生生相相對(duì)對(duì)位位移移，，從從而而樁樁側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力得得以以發(fā)發(fā)揮揮，，而而下下部部樁樁土土相相對(duì)對(duì)位位移移小小，，摩摩阻阻力力較較少少發(fā)發(fā)揮揮。。隨隨著著荷荷載載的的增增加加，，樁樁身身下下部部的的樁樁土土間間相相對(duì)對(duì)位位移移量量增增大大，，樁樁側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力得得以以較較充充分分發(fā)發(fā)揮揮，，如如C樁，當(dāng)樁樁頂荷載載P為1600kN，地面下下7m深處樁側(cè)側(cè)摩阻力力達(dá)到138.7kPa；而當(dāng)樁樁頂荷載載P達(dá)到極限限荷載1800kN，相應(yīng)于于7m的樁側(cè)摩摩阻力達(dá)達(dá)到161.3kPa。樁端附附近樁側(cè)側(cè)摩阻力力更大。。（9m深度也是是如此，，P=1600kN，f=174.2kPa；P=1800kN，f=183.21kPa）。對(duì)樁樁端后壓壓漿樁的的樁端附附近，側(cè)側(cè)摩阻力力增大為為更明顯顯（見(jiàn)圖圖9之a(chǎn)、b）。27山西裕祥祥基礎(chǔ)工工程有限限公司這是由于于樁底下下土層壓壓實(shí)過(guò)程程產(chǎn)生預(yù)預(yù)壓實(shí)、、徑向擴(kuò)擴(kuò)張與握握裹作用用的綜合合效果（（見(jiàn)圖10）?？捎糜脴O限滑滑動(dòng)面理理論表達(dá)達(dá)，由于于樁埋置置較深，，滑動(dòng)面面不會(huì)延延伸到地地面，又又因?yàn)闃稑兜膶?duì)稱稱性使滑滑動(dòng)面所所含的土土體應(yīng)是是一個(gè)梨梨形體，，通過(guò)樁樁軸線的的任一截截面所截截得的圖圖形如圖圖10所示，這這也是梅梅耶霍夫夫在求解解深基礎(chǔ)礎(chǔ)時(shí)所取取得破壞壞圖式。。從圖10可知，當(dāng)當(dāng)樁端處處的Ⅰ區(qū)受壓向向下滑動(dòng)動(dòng)時(shí)，將將通過(guò)Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的土體體向Ⅳ區(qū)的土體體施加壓壓力和剪剪力，最最終迫使使Ⅳ區(qū)的土體體壓密并并對(duì)樁體體產(chǎn)生握握裹作用用，從而而使得樁樁的摩阻阻力加大大。另外外由圖10也可知道道這種摩摩阻力加加大的現(xiàn)現(xiàn)象主要要發(fā)生在在樁的下下部。28山西裕祥祥基礎(chǔ)工工程有限限公司圖10樁樁端后后注漿機(jī)機(jī)理示意意29山西裕祥祥基礎(chǔ)工工程有限限公司綜上所述述，可認(rèn)認(rèn)為樁端端后注漿漿工法即即可改良良樁端土土的承載載性能，，同時(shí)還還能夠提提高其側(cè)側(cè)阻抗力力，就本本組試樁樁，側(cè)阻阻抗力平平均提高高了25.4%；端阻抗抗力平均均提高了了160%。關(guān)于后后注漿灌灌注樁承承載力值值，同濟(jì)濟(jì)大學(xué)陳陳強(qiáng)華教教授建議議，可用用預(yù)制鋼鋼筋混凝凝土樁的的承載力力參數(shù)來(lái)來(lái)估算。。建筑樁樁基技術(shù)術(shù)規(guī)范（（JGJ94-2008）與公路路橋涵地地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（JTGD63-2007）均有專專門規(guī)定定。前已述及及，樁端端后注（（壓）漿漿工法分分為管式式開(kāi)敞型型后注漿漿與囊腔腔式封閉閉型后注注漿兩類類，使用用于除沉沉管灌注注樁（擠擠土成樁樁孔）以以外的各各類鉆、、挖、沖沖擊灌注注樁，它它是灌注注樁的輔輔助工法法。封閉閉性注漿漿前面已已講述了了?，F(xiàn)就就開(kāi)敞型型后注漿漿的工作作機(jī)理簡(jiǎn)簡(jiǎn)述之，，它是通通過(guò)滲透透（粗粒粒土）和和劈裂（（細(xì)粒土土）形成成在沉渣渣和樁端端一定范范圍土體體中擴(kuò)散散而起到到加固作作用。同同時(shí)漿液液還會(huì)循循樁側(cè)泥泥皮和軟軟弱擾動(dòng)動(dòng)層向上上擴(kuò)散，，試驗(yàn)表表明可向向上擴(kuò)散散8-12m高（粗粒粒土低，，細(xì)粒土土取高值值，）對(duì)對(duì)樁身側(cè)側(cè)阻力30山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司也有增強(qiáng)作用。。對(duì)于后注注漿灌注樁樁承載力的的計(jì)算，有有以下幾種種類型可參參考。建筑樁基規(guī)規(guī)范5.3.10條條及相應(yīng)增增強(qiáng)系數(shù)表表摘引如下下：后注漿側(cè)阻阻力增強(qiáng)系系數(shù)βsi端阻力增強(qiáng)強(qiáng)系數(shù)βp圖層名稱淤泥淤泥質(zhì)土粘性土粉土粉砂粗砂中砂粗砂礫砂礫石卵石全風(fēng)化巖強(qiáng)風(fēng)化巖βsi1.2-1.31.4-1.81.6-2.01.7-2.12.0-2.52.4-3.01.4-1.8βp

2.2-2.52.4-2.82.6-3.03.0-3.53.2-4.02.0-2.431山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司注：應(yīng)用上上表時(shí)的初初始值、端端阻標(biāo)準(zhǔn)值值是按樁基基規(guī)范5.3.5條建議的側(cè)側(cè)阻值表5.3.5-1，端阻值表表5.3.5.-2采用。公路橋涵地地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范范（JTGD63-2007）5.3.6條建議的側(cè)側(cè)阻增強(qiáng)系系數(shù)基本上上處于?建筑樁基規(guī)規(guī)范?的抵線值，，端阻增強(qiáng)強(qiáng)系數(shù)比?建筑樁基規(guī)規(guī)范?低20%~30%。而且初始始端、側(cè)阻阻值?公路橋規(guī)?比?建筑樁基規(guī)規(guī)范?一般低15%-20%，既反映后后注漿工法法不同引起起的取值差差異，也表表明地質(zhì)條條件、工作作環(huán)境條件件差異帶來(lái)來(lái)的不一致致。因而在在應(yīng)用增強(qiáng)強(qiáng)系數(shù)時(shí)需需與成樁初初始條件參參數(shù)匹配成成套使用為為宜。32山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司5.工程實(shí)實(shí)例5.1太原原華吉大廈廈華吉大廈為為兩幢地上上28層，，地下2層層的聯(lián)合建建筑，剪力力墻結(jié)構(gòu)，，設(shè)墻下樁樁基。場(chǎng)地地土質(zhì)條件件示于表3，試樁地段的的地層條件件及樁端持持力層位見(jiàn)見(jiàn)表4，有關(guān)試樁參參數(shù)列于表表5。33山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司表3華吉大廈地地基土條件件表層序巖性巖性描述層厚（m）范圍值/試樁段極限側(cè)阻力qsik（kpa）極限端阻力qpik(kpa)②粉土褐黃色、飽和、軟塑、具液化性，fak=90kpa9.1~12.2/10.340

③粉質(zhì)粘土灰褐色、軟塑~可塑、中壓縮性，fak=110kpa1.4~4.0/2.040

④粉土褐黃色、可塑、中壓縮性，fak=180kpa1.4~4.5/3.260

⑤中砂黃褐色、中密、飽和，fak=300kpa6.3~9.6/8.360

⑥中砂灰色、中密、飽和，fak=320kpa7.2~12.0/9.267

⑦中砂灰色、密實(shí)、飽和，fak=340kpa5.1~10.1/8.3751800⑧礫砂夾卵石灰黃色、密實(shí)、N修正=40.8擊，fak=400kpa5.8~8.0/6.71302000⑨粉質(zhì)粘土褐黃色、中偏低壓縮性、硬塑，fak=270kpa10.2~11.1

34山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司土層層厚（m）層底標(biāo)高（m）1#試樁SZ12#試樁SZ23#試樁SZ3②10.3772.85基底標(biāo)高777.25m③2.8770.05樁底標(biāo)高749.25m樁底標(biāo)高740.75m樁底標(biāo)高747.25m④3.2766.85⑤8.3758.55⑥9.2749.35⑦8.3741.05

⑧6.7734.35

試樁樁長(zhǎng)（m）32.941.434.9工程樁有效樁長(zhǎng)（m）28.036.530.0表4試樁地段地地基條件35山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司樁號(hào)設(shè)計(jì)樁徑（m）實(shí)測(cè)樁徑（m）樁底壓漿參數(shù)注漿速度L/min壓力Mpa水灰比w/c注漿量L水泥用量kg注漿時(shí)間minSZ10.700.76470.2~3.00.61457155031SZ20.700.77未壓漿SZ30.700.76470.5~2.00.61810191838.5表5試樁參數(shù)表表36山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司靜載試樁Q-S曲線線示于圖11.SZ2試樁為為未壓漿普普通樁，其其Q-S曲曲線形態(tài)表表明，在曲曲線的末端端明顯變陡陡，取出現(xiàn)現(xiàn)陡降的起起始點(diǎn)為極極限承載力力Qu，則則Qu可取取9000KN。相相應(yīng)的沉降降值為34mm,S/D=0.049。圖11試樁樁Q~S曲曲線37山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司對(duì)于經(jīng)過(guò)樁樁端壓漿的的SZ1試樁與SZ3試樁，其Q-S曲線形態(tài)由由未壓漿的的陡降型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫徸冏冃翁卣?，，而?#、3#兩根樁的Q-S曲線十分穩(wěn)穩(wěn)定，基本本上可視為為同一組試試驗(yàn)曲線。。1#試樁加荷至至13MN時(shí)的沉降值值S為23.4mm，相應(yīng)的S/D=0.033.3#試樁加荷至至11MN，其時(shí)的沉沉降值S為17.6mm，而1#試樁在Q=11MN時(shí)的沉降為為17.2mm。兩者接近近，因之可可認(rèn)為，這這兩根試樁樁的承載力力值均大于于13000kN。如將2#試樁折算為為1#及3#試樁相同樁樁長(zhǎng)及樁端端持力層為為中砂層，，其極限承承載力值可可達(dá)到7000kN，這時(shí)經(jīng)過(guò)過(guò)壓漿的樁樁承載力值值比之提高高了1.8倍以上。38山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司5.2其它工程試試樁原太路石寶寶高架橋原原設(shè)計(jì)為樁樁徑2.0m，樁長(zhǎng)40.0m的鉆孔灌注注樁，但在在施工過(guò)程程中，當(dāng)不不同橋墩的的樁端鉆至至22.4~27.9m時(shí)，均進(jìn)入入硬質(zhì)石英英質(zhì)卵、礫礫石層，鉆鉆進(jìn)極為困困難（以每每小時(shí)進(jìn)尺尺小于20cm為準(zhǔn)）。考考慮此層已已是良好的的樁端持力力層，雖然然樁長(zhǎng)不及及設(shè)計(jì)值，，但采用樁樁底壓漿技技術(shù)可使其其豎向極限限承載力滿滿足設(shè)計(jì)的的要求，達(dá)達(dá)到10000kN。試樁成果果列于表6：39山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司表6試樁成果匯匯總表樁號(hào)樁長(zhǎng)（m）極限承載力（kN）極限端阻率（%）齡期樁長(zhǎng)縮減率（%）樁身壓漿6-3#23.061103038.7241842.38-6#22.401059037.0341844.07-5#27.301181034.5301831.79-5#27.91112037.0413030.2注：引自原太高速公路石寶高架橋壓漿灌注樁檢測(cè)報(bào)告，太原工業(yè)大學(xué)建設(shè)監(jiān)理公司，1997.0740山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司對(duì)于鉆孔灌灌注樁，當(dāng)當(dāng)樁端有砂砂、礫石等等良好持力力層時(shí)，采采用適宜的的樁底壓漿漿措施可大大幅度提高高樁的承載載力，同時(shí)時(shí)能夠減少少樁的變形形量，并保保證群樁沉沉降的均勻勻性。即樁樁的承載工工作性狀得得到顯著改改善。同時(shí)時(shí)亦可根據(jù)據(jù)持力層的的賦存條件件，選擇減減短原設(shè)計(jì)計(jì)樁長(zhǎng)并采采用樁底壓壓漿的方式式來(lái)達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)樁承承載力的要要求。6.結(jié)語(yǔ)采用后壓漿漿工法對(duì)提提高基樁豎豎向承載力力的效果是是顯著的。。提高幅度度與采用的的工藝參數(shù)數(shù)、方法、、持力地層層條件與樁樁的長(zhǎng)度（（入土深度度）等因素素有關(guān)。據(jù)據(jù)山西地區(qū)區(qū)30余項(xiàng)樁端封封閉式后壓壓漿樁基工工程的數(shù)據(jù)據(jù)，承載力力提高幅值值為同條件件常規(guī)樁的的1~1.5倍，（需說(shuō)說(shuō)明的是試試樁一般只只加荷至設(shè)設(shè)計(jì)值的兩兩倍或略超超，并未真真正達(dá)到極極限值），，而樁頂沉沉降有大幅幅降低，一一般降低率率有40~60%，相應(yīng)的沉沉降值為10-15mm。并重視下下述幾點(diǎn)建建議：41山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司（1)對(duì)于鉆孔灌灌注樁實(shí)施施合理的樁樁底后壓漿漿，能夠大大幅度提高高樁的豎向向承載力，，并改善其其承載工作作性狀。（2)適宜的注漿漿工藝與參參數(shù)的選定定是保證壓壓漿成功的的重要因素素。施工時(shí)時(shí)既應(yīng)控制制注漿壓力力，又需保保證合理的的注漿量，，宜采用兩兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)同同步控制。。單樁注漿漿量估算，，對(duì)樁徑0.6~1.0m、樁長(zhǎng)20~40m的鉆孔灌注注樁，可用用式Gc=ɑpd。式中Gc-注漿量（t），以水泥泥用量計(jì)；；ɑp-樁端注漿量量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)數(shù)，取1.8~2.2；（與開(kāi)敞敞型注漿量量系數(shù)不同同，開(kāi)放型型注漿量系系數(shù)可參見(jiàn)見(jiàn)<建筑樁基規(guī)規(guī)范>§6.7及<公路橋涵>附錄N后壓漿關(guān)鍵鍵技術(shù)參數(shù)數(shù)）d-樁徑（m）。（3）樁底設(shè)柔柔性注漿腔腔的壓漿工工法，施工工效果穩(wěn)定定，作用明明確，機(jī)理理清楚。不不僅能夠提提高樁的端端阻力，而而且可提42山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司高樁的側(cè)阻阻力。同時(shí)時(shí)，在合理理選擇樁端端持力層條條件下使縮縮減樁長(zhǎng)成成為可能。。這樣就可可降低樁工工施工難度度，有效利利用樁材，，并能取得得顯著的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益，，具有良好好的發(fā)展前前景。選錄18項(xiàng)工程中28根后壓漿鉆鉆孔灌注樁樁的試驗(yàn)資資料選入附附表作為示示例，供參參考。注：附表中中“計(jì)算極極限承載力力”是采用用土的物性性指標(biāo)依據(jù)據(jù)《建筑樁基技技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94)式5.2.8計(jì)算得到的的單樁極限限承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，在在側(cè)阻、端端阻參數(shù)取取值時(shí)，一一般取中值值。使用沖沖擊成孔時(shí)時(shí)，考慮到到擴(kuò)徑因素素充盈系數(shù)數(shù)一般取1.2進(jìn)行承載力力修正。表中統(tǒng)計(jì)的的28根試樁靜載載荷試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)，由于于設(shè)計(jì)的要要求，一般般試樁均未未達(dá)到樁的的極限承載載力，因而而統(tǒng)計(jì)的承承載力提高高幅度相差差很大。43山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司（1）承載載力提高幅幅度100~150%的試樁樁，表中所列的城市花花園、軍區(qū)高干樓樓、文匯苑苑、并東1#高層、、鐵三局五五個(gè)工程，，是試樁時(shí)時(shí)允許加大大試驗(yàn)荷載載。（2）承載載力提高幅幅度小于35%的試試樁，表中所列的引黃調(diào)調(diào)度樓、省人民醫(yī)院院外科樓、、山西鑫茂茂商業(yè)中心心3#、8#試樁，試試樁荷載值值按滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求即即可。（3）承載載力提高幅幅度50~100%的試樁，，試樁荷載載控制在相相應(yīng)的樁頂頂沉降量為為15~20mm即即可。（4）上述述試樁資料料均由山西裕祥祥基礎(chǔ)工程有有限公司提供，，特此致謝謝。44山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司附件：45山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司工法關(guān)鍵技技術(shù)鑒定證證書晉建科鑒[2005]002號(hào)成果名名稱：鉆鉆孔灌注樁樁膠囊式樁樁端后壓漿漿技術(shù)完成單單位：山山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司鑒定形形式：會(huì)會(huì)議鑒鑒定組織鑒定單單位：山西西省建建設(shè)廳廳鑒定日日期：二二00五年年六月二十十四日鑒定批準(zhǔn)日日期：二00五年六六月二十五五日46山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司簡(jiǎn)要技術(shù)說(shuō)說(shuō)明及主要要技術(shù)性能能指標(biāo)一、簡(jiǎn)要技技術(shù)說(shuō)明鉆孔灌注樁樁膠囊式樁樁端后壓漿漿技術(shù)是在在鉆孔灌注注樁的樁端端設(shè)置一定定形狀和規(guī)規(guī)格要求的的注漿腔，，灌注成樁樁后對(duì)樁端端的膠囊按按一定壓力力和數(shù)量注注入水泥漿漿，達(dá)到提提高基樁承承載力的目目的。注漿漿腔由膠囊囊、膠囊蓋蓋板（3mm厚鋼板板）及腔內(nèi)內(nèi)連接器和和充填料組組成，膠囊囊蓋板上設(shè)設(shè)置兩根（（30～42）mm的鋼管，，一根是輸輸漿管，另另一根是檢檢查管。把把膠囊固定定在鋼筋籠籠的下端并并與鋼筋籠籠一起下入入鉆孔中，，膠囊蓋板板上的兩根根鋼管逐節(jié)節(jié)連接并冒冒出地面1m左右，，然后按照照正常灌注注樁施工方方法灌注混混凝土，樁樁體混凝土土達(dá)到7天天齡期后，，開(kāi)始進(jìn)行行后壓漿，，注漿采用用P·O32.5普普通硅酸鹽鹽水泥，水水灰比0.8，注漿漿壓力不大大于3.0Mpa，，樁體抬升升0.5～～3.0mm，注入入水泥量多多少要根據(jù)據(jù)單樁承載載力設(shè)計(jì)值值的大小確確定。經(jīng)壓壓漿處理后后單樁承載載力比普通通灌注樁提提高50～～100％％。47山西裕祥基基礎(chǔ)工程有有限公司二、主要技技術(shù)指標(biāo)1、注漿腔腔為柔性膠膠囊，壁厚厚2.0mm，其拉拉伸強(qiáng)度大大于14Mpa，拉拉斷伸長(zhǎng)率率大于400％，膠膠囊蓋板為為圓形鋼板板，厚2.7mm，，直徑小于于樁徑100mm，，柔性膠囊囊內(nèi)設(shè)置有有連接器并并填入充填填料。2、注漿管管為兩根直直徑30mm的焊接接鋼管，由由多節(jié)鋼管管用管箍連連接而成，，注漿管要要冒出地面面1m左右右。3、樁體灌灌注7天后后開(kāi)始進(jìn)行行注漿。注注漿材料為為P·O32.5普普通硅酸鹽鹽水泥，水水灰比0.8，注漿漿壓力不大大于3.0Mpa，，樁體抬升升不大于3.0mm，注入水水泥量要經(jīng)經(jīng)計(jì)算確定定。4、經(jīng)后