摘要：后注浆钻孔灌注桩能有效的解决普通钻孔灌注桩中桩底沉渣，软弱夹层，桩侧和端阻力的发挥及土体应力释放等问题。通过对国内外关于后注浆钻孔灌注桩研究现状的分析，本文系统的整理了后注浆钻孔灌注桩的概念、应用效果、存在的问题以及在黄土、砂土、砾石中的压浆应用效果。
关键词：桩端注浆；桩侧注浆；钻孔灌注桩；不同持力层桩基
引言
钻孔灌注桩能够适应各种复杂的地质条件，具有施工工艺简单，对周围环境破坏小，造价低，工程周期短，且承载能力高的优点。但在施工和使用中，钻孔灌注桩会存在以下问题：一、柱底沉渣的堆积，会影响桩端承载力的发挥，降低桩的稳定性。二、在桩基钻孔的施工过程中，由于采用泥浆清理钻渣，在桩侧会形成一层 5～20mm厚度的软弱泥皮，其对桩土接触面会产生不利影响。三、桩侧阻力达到极限状态时所需的桩土相对位移是几个毫米，而桩端阻力达到极限状态所需的桩土相对位移却是0.1～0.5倍的桩径，两者很难同时达到极限状态。四、根据钻孔灌注桩的施工流程可知，其多为排土桩，钻孔过程中发生的机械扰动，造成周围土体的应力释放，且很难恢复，最终影响到桩的极限承载力的充分发挥。
国内外研究现状
国外研究现状
1961年，Maracaibo Bridge Site的桥梁桩基最早使用桩端后压浆技术[1]。1989年，Sherwood D.E.，M UK J[2]在密实的砂土中，做了一组压浆与未压浆桩的对比试验，得出了压浆技术不仅对桩的承载能力有帮助，也能够降低桩基沉降量。1995年，Boleslaw[3]利用实际的工程，证实了大直径的桩基中，桩端后压浆技术能够大大提升桩的承载能力。1998年，B.D.Littlechild利用有限元方法，对采用桩侧、桩端压浆的桩基进行了模拟，并与未压浆的桩基进行对比，最终结果证明，桩侧及桩端压力注浆有利于桩基承载能力的提升。
国内研究现状
1983年，北京市建筑工程研究所是国内第一家进行桩端后压浆钻孔灌注桩静载试验研究的机构[4]。1996年，傅旭东展示了注腔式的桩端后压浆装置。2005 年，冯忠居、谢永利等[5]利用现场试验分析了 “滇西红层”地带的压力注浆桥梁的桩基承载效果。2006 年，何文安[6]在实际工程的基础上，分析影响后压浆桩基承载效果的主要因素，编制了Matlab 的计算程序。2013年，李天华，赵均海等[7]利用渭河特大桥的后压浆钻孔灌注桩，进行静载试验，结果表明，该技术能够较大的提升钻孔灌注桩承载能力和稳定性。2018年，万志辉等[8]提出了利用EWCT技术进行后注浆钻孔灌注桩桩周水泥浆探测的方法。
持力层为黄土的后注浆钻孔灌注桩应用效果
康琦[9]依托于西咸机场专用道路的一特大桥，设置了3组试验桩，每组3根，其中第一组Sa1，Sb1，Sc1为桩端后压浆灌注桩，桩长是25m；第二组试Sa2，Sb2，Sc2为常规灌注桩，桩长是36m，第三组Sa3，Sb3，Sa3也为常规灌注桩，桩长是 25m。
结合静载试验，对一、二组桩进行了对比，得出了在持力层为黄土时，后压浆灌注桩比未压浆灌注桩的单桩极限抗压承载力提升了44%以上。此外，桩身下部的侧摩阻力充分发挥出来时，桩端后压浆的侧摩阻力能够高出未压浆的23%。
持力层为砂土的后注浆钻孔灌注桩应用效果
万志辉等[10]基于石首长江公路大桥的6根试验灌注桩，编号为SZ01、SZ02、SZ03、SZ04、SZ05、SZ06。通过比对分析6根试验桩组合压浆前、后桩的静载试验结果，在粉细砂层中，相较于未压浆桩，组合压浆能提升桩的承载力70.75%-118.26%。和桩端压浆所提升的20%-30%相比有了进一步提高。
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持力层为砾石的后注浆钻孔灌注桩应用效果
张忠苗等11]基于凤起路B7高层中的四根桩，在其注浆前后作了相应的静载试验，其中S4试桩的注浆前后实验结果为：桩长为42.83m，桩直径为800mm，桩身为C25混凝土，其桩基持力层为砾石层。注浆前桩试验龄期43天，注浆后桩试验龄期60天。
利用静载试验得出：
（1）注浆后比注浆浆前侧摩阻力明显提高。
（2）注浆后桩侧摩阻力自上而下发挥值增加了
（3）注浆后比注浆前桩端阻力提高了50%左右。
展望
随着我国基础工程的进一步推广，后注浆钻孔灌注桩无疑将成为桩基础发展的方向。虽然其已取得了很大的进步，但是仍然存在着一些不足，主要体现在以下方面[12]：
（1）、在不同的土层中，需要更加准确的浓度、水灰比及注浆压力。
（2）、加大对钻孔灌注桩数值模拟计算方法的研究，进而更好的模拟桩基承载力。
（3）、进一步加大在不同土层中的群桩承载力的研究，并分析其承载传递机理。
参考文献
[1] Bruck D.A.Enchanting the performance of Large Diameter Piles by Grouting[J].Ground Engineering，1986.5，
[2] 陈雨孙，周红.纯摩擦桩荷载一沉降曲线的拟合方法及其工作机理[J].岩土工程学报，1987，9（2）：49～60.
[3] Klosinski Bolesaw A.，Szymankiewicz Czeslaw，Petyniak Dariusz.Drilled piers with base preloading by grouting[M].Proceedings of the Twentieth Annual members' Conference.1995.
[4] 沈保汉.后压力注浆技术（1）[J].工业建筑，2001，31（5）：64-66，92.
[5] 冯忠居，谢永利，张宏光等.“滇西红层”区大直径桥梁桩基承载力影响因素综合研究[J].岩土工程力学，2005.5，
[6] 何文安.后压浆技术对钻孔灌注桩承载力性能影响的研究[D].西安理工大学硕士学位论文，2006.6.
[7] 李天华，赵均海，董晓明.咸阳机场高速公路桥梁桩端后压浆承载特性研究[J].南水北调与水利科技，2013.11（2）：1-6
[8] Wan Z H，Dai G L，Gong W M.Field study on post-grouting effects of cast-in-place bored piles in extra-thick fine sand layers[J].Acta Geotechnica，2018.
[9] 康琦.典型黄土地区桥梁桩端后压浆钻孔灌注桩受力特性研究[D].长安大学，2014.
[10] 万志辉，戴国亮，龚维明，陈海君，竺明星.超厚粉细砂地层组合压浆桩压浆效果试验[J].中国公路学报，2018，31（03）：59-67.
[11] 张忠苗，辛公锋.不同持力层钻孔桩桩底后注浆应用效果分析[J].建筑结构学报，2002（06）：85-90+94.
[12] 万志辉，戴国亮，王磊，龚维明，竺明星.黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究[J].岩土工程学报，2018，40（S2）：194-198.
论文作者:胡志强,黄渝尧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/23
标签：钻孔论文; 桩基论文; 注浆论文; 承载力论文; 阻力论文; 效果论文; 砂土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;