《广州建筑》期刊论文荐读 |《桩底注浆根固灌注桩承载力计算及优化设计理论研究》

引用本文：

周同和,侯思强,陆俊虎.桩底注浆根固灌注桩承载力计算及优化设计理论研究[J].广州建筑,2025,53(08): 1-10.

Citation:

ZHOU Tong-he, HOU Si-qiang, LU Jun-hu. Theoretical Research on Bearing Capacity Calculation and Optimal Design of Pile Bottom Grouting Root-reinforced Cast-in-situ Piles[J]. Guangzhou Architecture, 2025, 53(08): 1-10.

灌注桩后注浆技术通过向桩端和桩侧土层注入水泥浆，加固桩端沉渣、持力层及桩周泥皮，能有效提高桩基极限承载力并减少群桩沉降，在岩土工程中应用广泛。然而，传统“先桩侧后桩底”注浆工艺的灌注桩，其单桩承载力计算依赖经验参数，导致结果主观性强、检测数据离散性大，影响工程经济性与造价估算精度。同时，现有规范中后注浆灌注桩承载力估算方法存在缺陷，桩侧阻力与桩端阻力协同工作机制不明确、发挥存在异步性，且尚未形成完整的设计优化理论。为解决上述问题，本文以桩底注浆根固灌注桩为研究对象，结合原位测试成果与工程实践，开展承载力计算及优化设计理论研究，为同类工程设计提供科学依据。

本文围绕桩底注浆根固灌注桩的承载力计算及优化设计展开系统研究。首先，分析传统单桩承载力计算理论的局限性，明确桩侧阻力（滑动摩阻力、抗剪强度等）与桩端阻力的表现形式，揭示二者发挥系数及相互影响机制，对比不同行业桩端阻力取值方法的优劣。其次，基于原位测试成果，提出桩底注浆灌注桩阻力设计取值理论：返浆段桩侧阻力契合现行规范，非返浆段考虑桩端阻力的提升作用；桩端阻力借鉴预制桩工作性状，引入小于1.0的发挥系数折减。随后，建立基于施工工艺与变形控制的优化设计理论，以桩顶沉降量、桩身压缩量及桩-土相对位移为控制目标，提出调整桩长、桩径及注浆参数的优化方法。最后，以郑州中国人保大厦项目为实例，将原设计36 m后注浆抗压桩与26 m非后注浆抗拔桩，优化为20 m桩底注浆灌注桩，通过静载试验验证该理论的技术经济性，证实其在提升承载力、降低造价方面的显著效果。

本文通过理论分析、公式推导与工程实例验证，完成了桩底注浆根固灌注桩承载力计算及优化设计理论研究。研究明确了桩侧阻力与桩端阻力的发挥机制，改进了传统承载力计算方法，引入发挥系数与提高系数，提出基于原位测试的阻力取值理论，提升了单桩极限承载力估算精度。建立的优化设计理论，以变形控制为核心，通过调整桩长、桩径及注浆工艺，实现了承载性能与经济性的平衡。工程实例表明，优化后抗压桩与抗拔桩的单位桩长承载力分别提升101%与178%，桩基综合造价降低约30%。该理论不仅适用于抗压桩，也可用于抗拔桩设计，为同类灌注桩工程提供了科学的设计方法与参考依据，具有重要的理论价值与工程应用前景。

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