后注浆技术大幅度提高单桩承载力的工程实践

一、工程概况

石家庄市某小区两栋高层建筑，地上27层，地下2层，筏板基础，基底标高-11.11m。桩基设计时，受到基础形式、规范中对合理桩间距最小值的限制，使得布桩数量无法增加。而在基础下一定深度的土层为卵石层，如果桩身穿过卵石层，势必使工期、造价大幅上升，且该卵石层是最佳的桩端持力层，这就限制了桩的长度，因此设计时必须在桩数、桩长受到限制的条件下达到上部主体荷载的要求。设计采用灌注桩后注浆来提升单桩承载力，单桩承载力的要求值超过按规范计算值的1.8倍，使得工程难度非常大。

二、地质概况

石家庄市在区域构造位置上位于太行山隆起东麓，冀中坳陷之西南端，区域构造线呈北北东向。本场区地层为第四系冲洪积成因的黄土状土、粘性土及砂土、卵石，桩身范围内土层物理力学性质指标见表2-1：

表2-1 土的物理力学指标一览表

土层名称	孔隙比（e）	标贯击数（n）	压缩模量 Es（kPa）	极限侧阻力标准值 Qsik(kPa)	极限端阻力标准值 Qpk(kPa)	后注浆侧阻增强系数	后注浆端阻增强系数
中粗砂		15.5	15	50		1.7
粉质粘土	0.85		6.4	40		1.5
中砂		16.1	20	60		1.7
粉质粘土	0.57		4.0	65		1.5
中粗砂		16.5	25	70		1.7
粉质粘土	0.62		7.3	60		1.5
卵石			30	140	3200	2.4	2.88

三、岩土工程设计

1、桩的设计

根据场地土层的物理力学指标，结合本地区施工经验，采用ф900mm、ф1200mm两种桩型，桩长为32.2m、31.1m。桩的设计参数见表3-1：

表3-1 桩的设计参数表

桩号	桩外径D（mm）	设计桩顶标高H (m）	桩长L （m）	要求的单桩竖向承载力特征值Ra (kN)	单桩承载力理论计算值Ra（kN)	提高倍率
Z1	900	-11.46	32.2	6920	3813	1.815
Z1a	900	-12.60	31.1	6900	3808	1.812
Z2	1200	-12.90	31.1	10000	5847	1.82

表中理论计算值是根据勘察报告提供的各层土厚度、极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值等参数，按《建筑桩基技术规范》JGJ 79 -- 2002计算出各类单桩承载力特征值，见表3-1