豎向荷載作用下復合樁加固液化土的振動臺試驗研究.pdf

1、砂土液化加固問題一直是世界各國巖土工程沒有停止探究的課題。因為地震頻繁發生所引起的土體液化，不僅僅發生在未加固土體，加固后的液化土也頻頻出現問題，造成了巨大的財產損失，因此對砂土液化加固的研究就顯得尤為重要。碎石樁加固液化土可以消除液化，鋼管樁加固液化土的目的為了提高地基承載力，已做過大量的研究。但鋼管樁與碎石樁復合加固液化土方面，尤其施加豎向荷載時鋼管樁與碎石樁復合加固地基的特性研究還很少，需要做大量、深入的工作。因此，進一步探討豎向

2、荷載作用下鋼管樁與碎石樁復合加固對液化土體的效果和液化特性以及樁體沉降的研究具有一定的實際意義。
　　本文依托國家自然科學基金項目（項目號50578104）“樁體加固液化砂土作用機理的試驗研究”和山西省黃土地區公路建設與養護技術交通行業重點實驗室項目（合同編號KLTLR-Y13-3）“液化土層樁基礎承載性狀的試驗研究”，主要針對豎向不同荷載作用下鋼管樁與碎石樁復合加固模型進行振動臺試驗研究，觀察未施加荷載、施加0.5kg、1kg、

3、1.5kg、2kg以及2.5kg荷載時的復合樁加固地基的宏觀現象，并記錄試驗數據，繪制超靜孔隙水壓力、土壓力在不同埋深處以及樁體沉降量的時程曲線，綜合分析超靜孔隙水壓力峰值、土壓力峰值以及沉降差的變化趨勢，得出如下結論:
　　(1)鋼管樁與碎石樁復合加固地基在不同荷載作用下的宏觀現象顯示，振動結束后，模型箱土體表面聚集大量的水，說明碎石樁有明顯的排水作用，隨著水的排出孔隙水壓力消散。不同埋深處的超靜孑乙隙水壓力變化趨勢均先急速上升

4、，達到峰值后緩慢下降，從下降的幅度不同分析，孔隙水壓力消散從淺層開始，逐步向下擴散，隨著深度的增加土體液化難度變大。
　　(2)不同荷載下復合樁加固土體的土壓力沿埋深的曲線均呈開口向左拋物線型變化規律，中層土壓力值大于淺、深層。說明樁體受振動荷載作用時中層受到的沖擊力比淺、深層大。受力時樁體中部易發生損壞、折斷。因此，提醒建筑物復合地基處理場地，應注意樁基中部的防護。
　?。?)樁體沉降量的時程曲線顯示隨著施加荷載的增加而變

5、大，施加荷載從0.5kg到1kg，沉降量發生突變，隨著荷載繼續增加，沉降量迅速增加，此時，土體對樁體的約束已不明顯。
　　(4)對比超靜孔隙水壓力與沉降變化曲線，超靜孔隙水壓力未達到峰值前，土體尚未液化，沉降曲線上升平緩，樁體承載能力還在顯現;峰值后，土體局部出現液化，周圍土體對樁體約束減小，沉降量迅速變大，樁體突然下沉，承載能力已不復存在。
　　綜上所述，在振動荷載作用下鋼管樁與碎石樁復合加固地基模型超靜孔隙水壓力變化可判