桩端后注浆残余应力及破坏机理研究

钻孔灌注桩存在因泥皮降低侧阻与沉渣降低端阻及承载力离散等问题，故灌注桩后注浆技术应运而生。但目前对灌注桩注浆后带来桩端持力层的残余应力缺乏研究，同时对桩基的破坏方式与破坏机理缺乏系统研究。本课题拟采用室内注浆模拟试验、模型离心试验、现场注浆试验、现场静载试验、钻孔取芯观测及理论建模研究相结合的方式，对桩端后注浆残余应力及破坏机理进行系统研究。通过室内注浆模拟试验，研究浆液在不同土体中的扩散方式与压滤效应、压密效应与劈裂效应；通过离心试验，研究注浆桩竖向加载后的破坏过程与破坏机理。通过现场注浆试验，观测桩端压力盒在注浆过程中对桩端土层渗透压密劈裂压力的发展过程及残余应力的变化规律，通过埋设钢筋应力计的静载试验了解桩底残余应力对桩承载力的影响规律及轴力的传递规律。通过理论建模数值分析，揭示后注浆桩残余应力的变化规律与桩基的破坏机理。最后提出后注浆桩承载力计算公式与群桩沉降计算模式，供设计使用。

钻孔灌注桩存在因泥皮降低侧阻与沉渣降低端阻及承载力离散等问题，故灌注桩后注浆技术应运而生。但目前对灌注桩注浆后带来桩端持力层的加固作用、残余应力等方面缺乏研究，同时对桩基的破坏方式与破坏机理缺乏系统研究。本课题采用室内注浆模拟试验、 现场注浆试验、现场静载试验、钻孔取芯观测及理论建模研究相结合的方式，对桩端后注浆过程中浆液扩散、桩端加固作用、残余应力及破坏机理进行系统研究。通过室内试验研究了注浆对土层物理力学参数的影响、砂土浆液的可注入性的影响因素以及浆液在不同土体中的压滤、压密和劈裂效应及其发展规律；通过现场试验研究桩端后注浆残余应力及变化规律、桩端后注浆残余应力对桩基承载力的影响以及桩端后注浆破坏方式和破坏机理；在试验的基础上，建立了后注浆过程中渗透注浆、压密注浆模型，水泥浆液压滤模型以及桩端残余应力模型等内容。课题研究结果很好的解决了桩端后注浆过程中的关键难题，为后注浆的推广应用提供了很好的基础。