剛性排水樁的抗液化性狀試驗與分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，樁基礎逐漸成為應用最廣泛的一種基礎形式。近年來對地震作用下位于飽和砂土中的樁基性能的研究已經(jīng)成為巖土地震工程領域的一個熱點課題。通過對以往多次地震災害的調(diào)查和總結，發(fā)現(xiàn)位于可液化土層中的樁基礎在地震作用下極易遭受嚴重破壞。采取有效的措施可降低土體液化的可能性，減小其帶來的破壞程度，其中設置良好的排水路徑是其主要途徑之一。本文介紹了剛性排水樁這種新技術，并對其抗液化性狀展開了研究，完成的工作如下： (1)回

2、顧了近年來對地震作用下位于液化土層中的樁基性能研究的進展，探討了液化土層中樁基破壞的原因：在地震過程中隨著孔隙水壓力的上升，有效應力降低，導致土體模量和強度降低，液化土層的側阻和橫向抗力有所折減，在一定條件下樁體在液化土體和上部結構體系慣性力的共同作用下發(fā)生變形甚至破壞。 (2)基于剛性排水樁技術開展了模型樁的小型振動臺試驗，研究剛性排水樁工況及普通樁工況下土體中超孔隙水壓力的發(fā)展規(guī)律。試驗數(shù)據(jù)表明：在排水樁工況下，樁周土體的超

3、孔隙水壓力峰值及峰值后消散階段的超孔隙水壓力遠低于其它位置處。與普通樁工況相比較，距剛性排水樁一定范圍內(nèi)土體的超孔隙水壓力的峰值遠低于普通樁工況并可有效地進行消散。 (3)采用巖土工程專業(yè)軟件FLAC<'3D>進行數(shù)值模擬，建立了位于可液化土層中的剛性排水樁和普通樁模型，對兩種樁各自工況下土體中的超孔隙水壓力、有效應力、超孔壓比等響應進行了分析，研究表明：排水樁工況下，樁身附近土體的超孔壓比峰值較小且在達到峰值后有明顯的下降趨勢

4、。樁周土體的孔壓分布曾漏斗狀，滲流矢量指向樁體，土體保持有一定的有效應力和強度；普通樁工況下，土體的超孔壓比基本保持在1.0，有效應力喪失，土體處于液化狀態(tài)。 (4)通過振動臺試驗與數(shù)值模擬計算的比較，發(fā)現(xiàn)兩者在土體超孔隙水壓力發(fā)展和分布的主要規(guī)律方面表現(xiàn)一致，即動力作用下，剛性排水樁可有效地降低樁周一定范圍內(nèi)土體的超孔壓比峰值，并且在峰值后存在明顯的消散超孔隙水壓力的作用，有效地維持了土體的有效應力和強度，大大降低了液化發(fā)生的