技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于旁压试验的灌注桩后注浆桩侧水泥浆用量的计算方法，属于灌注桩后注浆施工技术领域。
相关背景技术
[0002] 灌注桩是作为目前常用的桩型，受到桩侧泥皮、桩底沉渣等因素的影响，导致其承载力难以发挥，大大影响了桩基的安全性。工程中通常采用后注浆的方法，对桩底、桩身进行后注浆。后注浆水泥浆用量的选取对桩身承载力有较大的影响，目前的计算方法多采用经验系数法，受工程经验、地质条件、施工质量和对后注浆机理理解的影响较大。少数采用理论方法的计算中也含有经验公式，无法通过原位试验直接推导出注浆量。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
[0020] 旁压试验是将圆柱形的旁压器竖直地放入土中，利用旁压器的扩张，对周围土体施加均匀压力，测量径向压力和变形的关系，即可求得地基土在水平方向的应力应变关系。
[0021] 旁压试验原理是通过向圆柱形旁压器内分级充气加压，在竖直的孔内使旁压膜侧向膨胀，并由该膜(或护套)将压力传递给周围土体，使土体产生变形直至破坏，从而得到压力与扩张体积(或径向位移)之间的关系。根据这种关系对地基土的承载力(强度)、变形性质等进行评价。
[0022] 旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张，属于轴对称平面应变问题。典型的旁压曲线(压力p‑体积变化量V曲线)，如图1所示，可划分为三段：
[0023] Ⅰ段：初始阶段，反映孔壁受扰动后土的压缩与恢复。
[0024] Ⅱ段：似弹性阶段，此阶段内压力与体积变化量(测管水位下降值)大致成直线关系。
[0025] Ⅲ段：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化量(测管水位下降值)逐渐增加，最后急剧增大，直至达到破坏。
[0026] 旁压曲线I段与Ⅱ段之间的界限压力相当于初始水平压力P0，Ⅲ段末尾渐近线的压力为极限压力PL。旁压模量Em可以通过曲线计算得出。
[0027] 一种基于旁压试验的灌注桩后注浆桩侧水泥浆用量的计算方法，包括以下步骤：基于旁压试验报告，得出原位应力p0，极限压力pL和旁压模量Em：
[0028] 根据小孔扩张理论，桩侧后注浆水泥浆挤出的位移为：
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[0030] 其中，ν为泊松比；不同地层可以得到不同的桩侧后注浆水泥浆挤出位移量ui，i为某一地层编号；从而，桩侧后注浆水泥浆用量为V水泥：
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[0032] 其中，n为地层数，li为某一地层的厚度，ui为计算的该层中的水泥浆挤出位移，ti为该层桩侧泥皮厚度，数值取5‑10mm，di为桩径。
[0033] 计算案例：
[0034] 如下表1所示，旁压试验可以得到原位应力p0，极限压力pL和旁压模量Em，每个旁压数据点可以代表一定厚度li范围内的土层性质。
[0035] 设计桩长40m，桩顶埋深20m，桩径通长皆为1m。各层土泥皮厚度ti取10mm，泊松比ν取0.3。由公式(1)可以计算出各层水泥浆挤出位移ui，再由公式(2)可以计算出各层水泥浆3
用量，最终桩侧后注浆总水泥浆用量为3.87m。
[0036] 表1计算案例数据
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[0039] 本发明简单、有效，采用原位旁压试验估算桩侧后注浆水泥浆用量，由试验数据直接计算可得，快速高效；有理论依据，风险可控，运用了小孔扩张理论，可以适用于不同的地层情况，避免了经验不足带来的工程风险；采用原位试验数据，原位试验可以反映土体真实的应力状态，使得估算量的偏差较小。
[0040] 以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各自变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
