碎石樁復(fù)合地基抗液化性能低數(shù)值模擬.pdf

1、碎石樁是目前工程中用于處理飽和砂土液化地基最有效、最經(jīng)濟(jì)、最普遍的方式，但其理論研究卻相對滯后，尤其是抗液化性能的理論研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。目前有關(guān)碎石樁加固液化土地基抗液化性能研究方法主要有室內(nèi)試驗(yàn)和解析法，數(shù)值模擬相對少見。
　　 本文依托國家自然基金資助項(xiàng)目“樁體加固液化砂土作用機(jī)理的試驗(yàn)研究”(項(xiàng)目編號50578104)和山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“砂樁加固的復(fù)合地基液化判別方法探討”(項(xiàng)目編號2006011046)，采

2、用三維有限差分程序FLAC3D對地震作用下的飽和液化砂土地基進(jìn)行數(shù)值模擬，探討了未加固與碎石樁加固情況下樁徑、樁間距、砂土的相對密實(shí)度等因素對抗液化性能的影響，并與振動臺模型試驗(yàn)資料進(jìn)行了比較。結(jié)果分析表明：
　　 (1)無論是未加固液化土地基數(shù)值模型還是碎石樁加固液化土地基數(shù)值模型，孔壓比的分布規(guī)律沿深度方向不同，中部孔壓比較大，上、下部孔壓比較小。
　　 (2)無論是未加固液化土地基數(shù)值模型還是碎石樁加固液化土地基數(shù)

3、值模型，超靜孔隙水壓力隨著深度的增加而增大。
　　 (3)無論是未加固液化土地基數(shù)值模型還是碎石樁加固液化土地基數(shù)值模型，相對密實(shí)度越大，抗液化能力越強(qiáng)。
　　 (4)單根碎石樁排水效應(yīng)的影響范圍為上窄下寬的圓臺形，在淺層處，碎石樁的排水作用范圍為不超過2倍樁徑范圍；在中層處，碎石樁在3倍樁徑范圍內(nèi)有明顯的排水效應(yīng)，超出3倍樁徑范圍排水效應(yīng)明顯下降，在深層處，碎石樁在5倍樁徑范圍內(nèi)仍有明顯的排水效應(yīng)。
　　 (5

4、) 未加固液化土地基數(shù)值模型中超靜孔隙水壓力和孔壓比達(dá)到峰值后，在地震過程中基本保持不變，而群樁加固液化土地基數(shù)值模型中超靜孔隙水壓力和孔壓比達(dá)到峰值后，在地震過程中發(fā)生迅速減小，充分證明了群樁的排水效應(yīng)。
　　 (6) 群體碎石樁加固地基數(shù)值模擬試驗(yàn)的深層、中層的孔壓比峰值與振動臺試驗(yàn)的深層、中層的孔壓比峰值基本相等，證明群體碎石樁加固地基數(shù)值模擬試驗(yàn)結(jié)果是可靠的。
　　 (7) 隨著樁間距的增大，群樁的抗液化性能急劇