浅谈碎石桩复合地基抗液化性能试验研究

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1、北京交通大学博士学位论文碎石桩复合地基抗液化性能试验研究姓名：黄春霞申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：张鸿儒20050701摘要摘要在以往的多次地震中，工程结构破坏主要源于结构物之下或周围土体发生了液化。虽不排除其它土层发生液化的可能性，但液化现象常常与松教的饱和砂土联系在一起。因此，饱和砂土地震液化问题在岩土地震工程中是一个具有挑战性的研究课题。在多种可行的抗液化加固方法中，碎石桩复合地基是常用方法之一。本次研究通过自制的大型叠层剪切变形模型箱和简易单向振动台，围绕饱和砂土地基和碎石桩复合地基模型试验来展开。主要做了以下一些工作：

2、(1)在比较了目前国内外研究岩土结构地震问题振动台试验常用的三种模型箱(刚性模型箱、圆筒型柔性模型箱和叠层剪切变形模型箱)各自优缺点的基础上，根据本次试验研究的目的和所要达到的目标，研制出一个叠层剪切变形模型箱。饱和砂土地基试验结果表明：所设计的叠层剪切变形模型箱成功地模拟了天然土层的边界条件。(2)完成了振动台台面和基础、台面和作动器连接部件、台面支承系统和侧面导向系统等装置的设计和制作，利用已有的M『rS动力加载试验系统，自制了简易单向专用振动台用于本次试验研究。(3)对模型试验所用的细砂进行常规室内试验和动三轴试验研究，得到了该砂样的

3、基本物理力学性质指标以及在循环荷载作用下的动剪应力和动孔隙水压力变化规律。(4)探讨了饱和砂土及砂土一碎石桩复合地基振动台模型试验技术，为今后开展此类试验提供一般性的研究思路。(5)采用自制的叠层剪切变形模型箱和简易单向专用振动台完成了饱和砂土地基和碎石桩复合地基振动台试验。通过对试验数据的分析，得到以下重要结论：①饱和砂土地基中超静孔压的增长都随深度增大而增大。当超静孔压达到最大值后，浅处孔压保持不变或略有上升．由深处开始依次出现消散扩散的明显效果，浅处消散最慢。输入的振动幅值越大，土层液化持续的时间也就越长。②振动加密后饱和砂土地基的抗

4、液化能力比加密前有较大幅度的提高。③碎石桩复合地基具有减震作用。并且，砂土一碎石桩复合地基桩体的减震作用不是独立的，而是与加密、排水减压等共同作用来抵抗砂土液化。④碎石桩的排水减压作用非常明显。本次试验中，碎石桩有效影响直径在3．5出3．75dq为碎石桩桩径)之间。为充分发挥碎石桩复合地基的排水减压作用，在进行以抗液化为主的碎石桩复合地基设计时，桩间距宜选择为3～4d。⑤在碎石桩复合地基的多重抗液化作用中，加密作用处于主导地位。只有当被加固的砂土达到一定的密实度时，碎石桩的排水减压和桩体减震作用北京交通人学l：学博士学位论文碎石桩复合地基抗

5、液化性能试验研究aRerdyn眦icdensi丘cation．③Theefrectivenessofearthquakeshearstressdistribution，viz．stonecolumnscanbearmoreshearstresstl衄sandsbet、veenstonecol啪ns．1Ⅵoreover，mise丘毫ctivenessisincorporatedwithdeIlsificationanddminagetoresistliquefaction．④Theeffectivenessof捌髓geofstonecolum

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