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灌注桩是一种被广泛应用的桩基础,其优点是施工无振动、无挤土、桩长桩径灵活、成桩承载力高等,是高层建筑和大型构筑物基础的首选。然而先成孔灌注桩本身有两大缺点:钻孔后孔底残留有难于清除的沉渣;孔壁留有难以剔除的泥浆膜,会影响成桩质量,并降低成桩承载力。灌注桩桩端后注浆技术通过高压注浆液对桩周土体及泥皮的渗透、压密、劈裂、填充等作用,增强桩底及桩侧土的强度,可以弥补灌注桩的缺陷,提高桩的极限承载力,减少桩顶沉降量。目前对于桩端后注浆对承载力的发挥机理及增强机理等还缺乏较深入的理论及经验认识,国内外对相关的研究较少,理论研究落后于工程实践,对于注浆后的承载性状还未形成共识。本文借助室内模型试验和数值模拟针对后注浆桩竖向承载力特性进行了比较深入而系统的研究,得到了一些有价值的结论。本文主要研究内容如下:设计了室内模型试验,制作了相关的模型。通过普通桩和后注浆桩的单桩模型,在桩顶竖向荷载作用下的桩身承载力发挥机理进行了研究,得到了桩顶沉降、桩侧摩阻力、桩身轴力、桩端阻力的变化规律,研究了后注浆桩竖向承载力发挥机理。试验结果表明:后注浆桩能有效控制桩顶沉降,极限承载力提高接近一倍;后注浆能提高侧摩阻力,一定程度下消除负摩阻力;普通桩在砂土地基易发生刺入破坏,而后注浆刺入变形很小;两种桩型侧摩阻力和端阻力发挥次序及机理是不同的。应用有限元计算软件ABAQUS,建立了桩-土二维轴对称模型,对模型试验进行了数值模拟分析。计算结果表明:计算结果与试验结果在桩顶沉降变化规律上基本吻合,说明软件在选用合适参数及本构关系的情况下,有限单元法能有效地用于桩基承载力特性分析;研究分析了两种桩型不同荷载下桩周土体剪切场和位移场变化,证实了后注浆桩能有效地改善桩周土体破坏形态,提高承载力。