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摘要：本文主要探究桩底缺陷对基桩承载力影响及处理措施。研究过程中，以某高层建筑为例，采取声波透射法及低应变法检测全部基桩后，进一步检测有缺陷桩，并以有限元模型加以验证，明确该工程沉渣缺陷对基桩承载力影响，以此为研究基础，采取高压注浆方式处理桩底缺陷，达到良好效果，以期为相关工作者提供有益借鉴。

关键词：桩底缺陷;基桩承载力;影响;处理中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-170

前言：

当前建筑行业对于桩基础应用愈发广泛，尤其是部分地基土无法满足上部荷载需求，也无法采取地基处理措施后，则需要桩基础施工作业。桩基础还可称其为桩基，以下部坚硬土层为基础，埋深相对较大，便于将承受荷载传递至地下，由若干数量的承台与桩组合而成。在桩基础应用愈发广泛下，施工中易受到施工方法不当、地质勘察不详尽等问题，对桩基承载力造成影响，进而导致整体桩报废，造成工期延误与经济损失，需做好分析及处理工作。

一、工程概况

某高层建筑由地下1层与地上18层构成，以框剪结构为主，桩基采取旋挖钻孔灌注桩模式，共有基桩295根，直径平均800mm，长度约为20m，采取C30混凝土强度等级，单桩庄河市呢极限承载力是5400kN，持力层以中风化砂岩为主。在设计过程中，要求桩底沉渣厚度在50mm以内，根据《建筑基桩检测技术规范》（简称《规范》），检测基桩桩身完整性与承载力，抽检比例1%，先采取声波透射法及低应变法检测全部基桩，有疑问或需差明缺陷桩则采取进一步验证方式[1]。

二、试验结果

1.实际数值分析

在试验中采取超声波检测法进行桩基检测，通过检测了解工程桩底25#发生异常信号，以剖面测试方式了解该桩长为19.8，底部测试区有多个测试点波形产生程度不同的变化畸形，相较于临界值波幅、波速降低，增加了PSD数值。为了对结果进行进一步验证，通过钻芯法验证23#基桩，结果表明上部芯样完整连续，呈柱状，胶结好、断口吻合，均匀分布骨料，桩底部则有芯样约0.7m未取出完整样品，其结果多为混凝土粗骨料，且掺杂诸多泥沙，底层沉渣过厚，离析现象较为明显，与检测结果相符。

桩底存在未处理沉渣，造成土体与桩端之间存在软弱区约20cm，导致在手何在初期桩端阻力无法发挥作用，此种情况无法满足桩基础承载力设计需求，展现的荷载量主要是由桩侧摩阻力提供[2]。因此，后续需对桩基继续加荷载试验，其在下压6cm后沉降趋于稳定，桩基最后表现何在为5500kN，超过设计要求。

为了直观分析静载试验过程，利用ABAQUS有限元软件模拟工程实例，取桩体尺寸长为20m，桩径800mm。假设桩底沉渣20cm厚，为模拟实际情况，选用软弱材料进行空隙填充，以弹性模拟代表软弱材料，予以其初始弹性模量值，假设为5MPa。在加载初期，桩底沉渣由于弹性模量较低，阻力较小，此时桩侧摩阻力发挥荷载，在不断施加荷载后，逐渐压缩桩底沉渣，迅速增加了桩体沉降量，展现刺入状态，向下下沉6cm后压实沉渣，逐渐有荷载承受力，增加了承载力，达到相应设计值。在现场测试中，受到土层不均匀性、试验条件及场地环境等影响，导致结果存在差异，利用有限元计算尽管与现场环境存在误差，但其发展趋势相似，表明该试验合理性。

2.沉渣对桩基承载力影响分析

（1）沉渣对桩端阻力影响

沉渣与桩最初阶段相互接触，土体与桩基材料重度不同，初始端阻力不为零，其大小是两种材料重度差。在有沉渣后，前期沉渣不传递荷载，所以桩侧阻力负责上部荷载，桩端荷载较少（见图1）。

在压实沉渣后，桩基即可为工程提供正常端阻力，将撞击作用发挥出来。

（2）沉渣对桩侧摩阻力影响

有沉渣情况下，桩顶向下10mm沉降中，侧摩阻力发挥较大。在沉渣不断压缩下，继续向下位移，压实桩底沉渣改善了桩基承载力（见图2）。

（3）沉渣对P-S曲线影响

施加荷载后沉降逐渐加大，压实沉渣桩基承载性能逐渐提升，直至与持力层承载性相同。在压实沉渣中已经产生桩基桩侧摩阻力，通过沉渣压实荷载-沉降区县和正常桩基对比，均为缓变形曲线，趋势较为接近。

三、桩基缺陷处理措施

1.处理措施

根据工程实际及处理经济性，通过设计、施工及监理等单位，组建专家团队进行讨论，对于桩底缺陷决定应用高压注浆模式，固化桩底沉渣，进而提高桩底稳固性，改善桩端持力层与桩底接触关系，保证其承载力与要求相符。在注浆前需高压清洗钻孔，清理桩底部存在的泥沙，保证孔口有清水流出。高压注浆处理28d后，以抗压静载试验模式验证单桩承载力。

通过上述分析，可知通过高压注浆后，最大荷载测试中基桩位移与压力状态较为平稳，无明显变化，单桩承载力符合设计需求。同时，借助静载试验后发现底部沉渣明显固化，表明高压注浆对基桩沉渣具有良好效果，使得沉渣重新胶结，构成增强体，以改良桩端持力层与桩底接触关系。

2.保障措施

在高压注浆处理中，应当做好以下施工工作，以提高高压注浆处理效果，满足基桩承载力需求，具体如下：

（1）保证清孔质量。在高压注浆中，芯孔清洁度对于注浆效果具有联系，在钻进后必须清理芯孔，可采取送浆管或钻杆方式排出颗粒状物、石屑石渣，等，检测孔内泥浆指标与沉渣厚度，保证其满足施工需求。

（2）缩短施工间隔。在工程中为将作业时间缩短，需保证工序顺畅衔接，钻进后迅速拆卸钻具，安装导管，缩短时间，清孔后指标与操作相符则可注浆。

（3）施工质量检验。检查基桩质量，包含桩孔深度、桩孔直径、桩径偏差、桩位偏差、垂直度偏差等，保证指标与设计要求相符。并且，检查泥浆性能，确保其含砂量、密度、黏度符合要求，控制沉渣厚度不超过50mm，可通过重锤测量或沉渣仪方式进行测量。

总结：综上所述，桩基作为建筑基础，对于地下空间与上层建筑稳定性及强度具有决定性影响，为保证建筑使用安全，则应当提高桩基质量。因此，本文主要以某高层建筑为例，分析可采取有限元软件模拟工程数值，明确桩底沉渣对桩端阻力及桩侧摩阻力具有影响，通过高压注浆可达到良好处理效果，从而提高建筑质量。

参考文献

[1]范广武.以某工程为例分析桩底缺陷对基桩承载力的影响及解决措施[J].智能城市，2020，6（04）：28-29.

[2]张春良，魏嘉，邓亚，李秀春.桩底缺陷对基桩承载力影响及处理[J].建筑安全，2019，34（10）：4-8.

（南京东大自平衡桩基检测有限公司 江苏南京 210000）