可液化土中群樁作用的室內(nèi)模型試驗(yàn).pdf

1、近年來,全球范圍內(nèi)地震災(zāi)害頻發(fā),造成了大量的人員傷亡和人民財(cái)產(chǎn)的損失.地震中房倒屋塌、橋梁斷裂、公路損毀等等這些破壞現(xiàn)象使人們越來越重視各種建(構(gòu))筑物的抗震性能.地震災(zāi)害中的一個(gè)常見現(xiàn)象就是土體液化,人們對土體液化早已開始進(jìn)行研究并取得了一些成果.在工程領(lǐng)域,樁基礎(chǔ)因?yàn)橥馏w液化面喪失承載力是一種常見地震破壞現(xiàn)象.目前,樁基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)理論明顯落后于實(shí)際工程的需要,尤其在抗液化設(shè)計(jì)方面,還沒有找到適合實(shí)際工程的設(shè)計(jì)方法.對于該方面的研究主

2、要集中于室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)植模擬,室內(nèi)試驗(yàn)主要有動三軸試驗(yàn)、離心機(jī)試驗(yàn)和振動臺試驗(yàn)等,且很大程度上依賴于靜力條件下的理論和經(jīng)驗(yàn).對液化時(shí)樁土在動力作用下的研究目前仍不夠深入.
　　 在對國內(nèi)外相關(guān)研究學(xué)習(xí)和總結(jié)的基礎(chǔ)上,本文依托山西省攻關(guān)項(xiàng)目(地震荷載作用下樁和土體共同作用的試驗(yàn)研究),開展了一系列飽和砂土液化地基中群樁作用的室內(nèi)振動臺模型試驗(yàn).通過模型振動臺試驗(yàn),研究不同樁間距條件下樁基礎(chǔ)對飽和砂土地基液化性能的改善作用,以及振動過

3、程中基樁端阻力的變化情況.結(jié)果表明:
　　 1.天然地基,在振動開始至土體全面液化過程中,深度越大,超靜孔隙水壓力越大.同一時(shí)刻,孔壓比隨深度的增大而減小,孔壓比達(dá)到0.8(土體開始液化)和1(土體完全液化)所用時(shí)間隨深度的增加面延長.液化區(qū)域首先出現(xiàn)在淺層土中,隨振動時(shí)間增長向下擴(kuò)展,最后導(dǎo)致整個(gè)土層液化.
　　 2.3D(D為樁直徑)樁間距群樁基礎(chǔ)處理過的飽和砂土,在振動開始后約12-15s,各層土的超靜孔隙水壓力開

4、始逐漸增大,孔壓比也隨之增大.-5cm,-30cm,-50cm處土體開始液化的時(shí)間,比自然場地分別晚10s、9s、10s,完全液化的時(shí)間分別晚11s,9s,13s.說3D樁聞距群樁基礎(chǔ)對飽和砂土有一定的加固作用,延緩其振動液化的發(fā)生.
　　 3.3.5D樁聞距群樁基礎(chǔ)處理過的飽和砂土,-5cm,-30cm,-50cm處土體開始液化的時(shí)間,比自然場地分別晚4s、2s、3s,完全液化的時(shí)間分別晚5s,3s,5s.4D樁間距群樁基礎(chǔ)處

5、理過的飽和砂土,-5cm,-30cm,-50cm處土體開始液化的時(shí)間,比自然場地分別晚2s、1s、1s,完全液化的時(shí)間分別晚4s,1s,3s.說明3.5D、4D樁間距群樁基礎(chǔ)對飽和砂土也具有一定的加固作用,但是加固效果不如3D樁間距時(shí)那么顯著.
　　 4.將群樁基礎(chǔ)各基樁分為中樁、邊樁①、邊樁②、角樁4種,四種樁在振動過程中,樁底端阻力的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,中樁初始階段增長較慢,之后增長速率逐漸加快;角樁則正好相反,而邊樁的變