基于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)對(duì)不同樁體加固液化土變形特性的研究.pdf

1、液化土加固問(wèn)題一直是巖土工程重點(diǎn)關(guān)注及研究的課題。碎石樁和水泥土樁被廣泛應(yīng)用于液化土地基處理。碎石樁的排水、擠密效果以及水泥土樁對(duì)地基豎向承載力的提高效果均在實(shí)際工程中得到了普遍的認(rèn)可。但其對(duì)液化土加固的機(jī)理研究仍有不足，需要進(jìn)一步深入研究及科學(xué)試驗(yàn)的認(rèn)證。本文依托國(guó)家自然基金“樁體加固液化砂土作用機(jī)理的試驗(yàn)研究”（項(xiàng)目號(hào)50578104）、山西省交通廳科技項(xiàng)目“黃土地區(qū)樁體加固砂土抗液化機(jī)理的研究”（合同編號(hào)10-1-06）以及山西省

2、交科院黃土實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目“液化土層樁基礎(chǔ)承載性狀的試驗(yàn)研究”（KLTLR-Y13-3），展開以液化土地基加固機(jī)理為背景、以1:18的相似幾何比模擬地表以下8.64m范圍內(nèi)的砂土液化土層震害情況的研究，通過(guò)三組液化模型即碎石樁加固液化土模型、水泥土樁加固液化土模型以及碎石樁與水泥土樁復(fù)合加固液化土模型分別進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，記錄不同加固模型不同埋深、不同水平位置處的孔隙水壓力、土壓力及位移時(shí)程曲線并進(jìn)行整理分析。
　　本研究主要內(nèi)容

3、包括：⑴宏觀現(xiàn)象反映：不論哪種加固模型，在循環(huán)荷載振動(dòng)作用下，樁頂均出現(xiàn)排水，且隨著碎石樁根數(shù)的增加，排水量逐漸增多，振動(dòng)結(jié)束后，整體表面呈凹狀并向振動(dòng)方向傾斜，且局部出現(xiàn)沙丘，碎石樁加固模型下部土體密實(shí)，水泥土樁加固模型土體上部密實(shí)，碎石樁和水泥土樁復(fù)合加固模型土整體呈現(xiàn)較密實(shí)。由孔隙水壓力分析得出：不論哪種加固模型，孔隙水壓力時(shí)程曲線均隨振動(dòng)荷載施加孔隙水壓力值增大，達(dá)到峰值保持幾秒后，隨振動(dòng)開始緩慢下降,直到試驗(yàn)結(jié)束；同一種加固模

4、型，孔隙水壓力均隨埋深的加深不斷增大；同一位置處，水泥土樁加固模型的孔隙水壓力最大，復(fù)合樁加固模型次之，碎石樁加固模型最小，說(shuō)明碎石樁提供了良好的排水通道，有助于孔隙水壓力的消散。⑵由土壓力分析得出：不論哪種加固模型，土壓力時(shí)程曲線均隨振動(dòng)荷載施加土壓力在靜壓力附近上下波動(dòng)幾秒后，土壓力迅速下降到最小值，隨后以此定值波動(dòng)直到試驗(yàn)結(jié)束；同一水平面上，0cm處的土壓力減小量最小，-14cm處次之，14cm處最大；同一加固模型土壓力均隨著埋深

5、的加深不斷增大；相同位置處，碎石樁加固模型的土壓力最大，水泥土樁加固模型次之，復(fù)合樁加固模型最小，比較相同條件下，復(fù)合樁加固模型中樁體分擔(dān)的土壓力最大；土壓力與埋深、水平位置三者關(guān)系滿足P=z0+ax+by+cx2+dy2+fxy（y-埋深/cm；x-水平位置/cm；P-土壓力/kPa；Z0, a, b, c, d, f-與加固模型有關(guān)的系數(shù)）關(guān)系式，由此可推算出三種加固模型不同位置的土壓力。⑶由沉降量分析得出：不論哪種加固模型，振動(dòng)開

6、始幾秒沉降量均不變，隨振動(dòng)繼續(xù)，沉降量迅速到最大，之后以此值保持到試驗(yàn)結(jié)束；同一埋深平面沉降呈凹型并傾斜，且隨著埋深的加深，凹沉的曲率減??；相同水平位置處，隨著埋深的增加，沉降量在不斷的減小，且隨著碎石樁根數(shù)的增加，沉降量逐漸減?。怀两盗颗c埋深和水平位置的關(guān)系為：S=z0+ax+by+cx2+dy2+fxy（y-埋深，單位cm；x-水平位置，單位cm；S-沉降量，單位mm；Z0, a, b, c, d, f-與加固模型有關(guān)的系數(shù)）關(guān)系式