多元復(fù)合樁加固液化土模型的振動臺試驗研究.pdf

1、在巖土工程領(lǐng)域研究的眾多課題中，飽和砂土的地震液化問題一直是工程界關(guān)注的重要課題。近年來國內(nèi)外大地震頻發(fā)，地震帶來了巨大的破壞和生命財產(chǎn)損失，而液化更加劇了這種災(zāi)害的發(fā)生。因此分析液化機理，研究液化地基的加固對工程建設(shè)和防災(zāi)減災(zāi)是十分有必要的。長短樁復(fù)合地基在工程界被廣泛用于加固軟土地基，提高地基承載力及減小沉降，而用于加固液化地基的研究卻很少。碎石樁復(fù)合地基被認為是加固液化地基的有效方式，而多元復(fù)合樁加固地基中碎石樁所起到的作用機理還

2、有待進一步研究。因此，深入全面的研究多元復(fù)合樁加固液化地基的加固效果及作用機理、碎石樁參與的樁體加固液化地基中碎石樁的作用是具有重大工程意義的。
　　 本文依托國家自然基金資助項目“樁體加固液化砂土作用機理的試驗研究”(項目號50578104)，以碎石樁和水泥土樁多元組合而成的長短樁為研究對象，對未加固地基、水泥土長短樁加固地基、水泥土長樁與碎石短樁復(fù)合加固地基及碎石長樁與水泥土短樁復(fù)合加固地基進行了振動臺模型試驗，得到了不同加

3、固地基模型的宏觀液化現(xiàn)象和不同埋深處的樁土相互作用力的時程曲線及孔隙水壓力、孔壓比時程曲線。通過對試驗所得數(shù)據(jù)的分析，歸納結(jié)論如下：
　　 (1)模型振動宏觀現(xiàn)象可見：未加固土體在振動荷載作用下全部液化。水泥土長短樁加固土體在振動過程中表面多處及樁周出現(xiàn)冒水現(xiàn)象，振動結(jié)束后，長樁樁位位移不明顯，短樁下沉較多。水泥土長樁與碎石短樁復(fù)合加固模型在振動過程中和振動結(jié)束后明顯觀察到碎石樁的排水作用，使得孔隙水消散，孔隙壓力減小。碎石長樁

4、與水泥土短樁復(fù)合加固模型在振動過程中一直有水體從碎石樁排出，一段時間后，水體將土體表面淹沒，水體深度達到約2cm。
　　 (2)模型振動的土壓力曲線可見：未加固地基無論何種埋深其土壓力值都較小。水泥土長短樁能夠抑制振動力突變對土壓力的影響，降低壓力峰值，但是對提高土體強度、增大樁周土體對樁的束縛力作用不明顯。水泥土長樁與碎石短樁復(fù)合加固、碎石長樁與水泥土短樁復(fù)合加固都能夠明顯增加中層和深層樁間土體的強度，增加土體對水泥樁的約束力

5、從而增大側(cè)摩阻力以減小沉降，其中水泥土長樁與碎石短樁復(fù)合還能夠起到一定的抑制壓力峰值，降低應(yīng)力突變的作用。
　　 (3)模型振動的孔壓比曲線可見：未加固地基模型孔壓比無論在何種部位均大于其他加固模型且大于1，說明從淺層土體到深層土體發(fā)生了整體液化。水泥土長短樁加固地基有抑制地基淺層和中層土體液化的作用，其機理主要是樁體分割土體，起到一定的“隔柵”作用，但無法對深層土體液化起到抑制作用。有碎石樁參與的樁體加固地基能夠明顯抑制深層和