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基于球形固结模型的桩端后注浆残余应力理论研究

2012-11-05张忠苗何景愈

岩土力学 2012年9期

张忠苗,何景愈,,房 凯

(1.浙江大学 岩土工程研究所,杭州 310058;2.浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室,杭州 310058;3.广西壮族自治区南宁市城乡建设委员会,南宁 530029)

1 引 言

桩端后注浆是指钻孔灌注桩在成桩后,采用高压注浆泵将一定压力的水泥浆经预埋的注浆通道压入桩端土层,通过增强桩端土和桩侧土的强度来提高桩基极限承载力、减少群桩沉降量的一项技术措施[1-2]。研究表明,桩端后注浆会产生残余应力,并对后注浆桩承载性状产生影响[3]。迄今为止,国内外对桩端后注浆残余应力的研究很少,仅知道残余应力会对后注浆桩极限承载力、侧摩阻力和端阻力造成一定的影响,严重时会引起桩体或管线的上抬[3-8]。

灌注桩在注浆过程中高压浆液对桩端土体产生很大的压力,在周围土体中产生超孔隙水压力,注浆结束后注浆压力不能及时消散,会在桩端产生残余应力,在压力的作用下引起桩端土的固结,孔隙水压力逐渐消散,土体有效应力逐渐增长。同时,桩端土中孔压的消散过程也是桩端残余应力消散的过程。

本文在球形空腔扩张及一维径向固结理论的基础上,对桩端后注浆桩的桩端注浆残余应力进行理论研究,在负指数衰减的初始超静孔隙水压力分布基础上,得到了残余应力随时间及扩散半径消散的解析解,同时对模型的主要影响参数进行了分析。实测数据表明,该解析解能有效地模拟后注浆残余应力的消散,研究结果对后注浆残余应力的理论研究及工程实践有重要的指导意义。……

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