剛性排水樁的抗液化性狀試驗(yàn)與分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，樁基礎(chǔ)逐漸成為應(yīng)用最廣泛的一種基礎(chǔ)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(lǐng)域的一個熱點(diǎn)課題。通過對以往多次地震災(zāi)害的調(diào)查和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)位于可液化土層中的樁基礎(chǔ)在地震作用下極易遭受嚴(yán)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(shè)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(shù)，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(jìn)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(yīng)力降低，導(dǎo)致土體模量和強(qiáng)度降低，液化土層的側(cè)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(jié)構(gòu)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(shù)開展了模型樁的小型振動臺試驗(yàn)，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(yàn)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(yuǎn)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(yuǎn)低于普通樁工況并可有效地進(jìn)行消散。 (3)采用巖土工程專業(yè)軟件FLAC<'3D>進(jìn)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(yīng)力、超孔壓比等響應(yīng)進(jìn)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(dá)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(yīng)力和強(qiáng)度；普通樁工況下，土體的超孔壓比基本保持在1.0，有效應(yīng)力喪失，土體處于液化狀態(tài)。 (4)通過振動臺試驗(yàn)與數(shù)值模擬計(jì)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(yīng)力和強(qiáng)度，大大降低了液化發(fā)生的