挤密砂桩加固液化土地基振动台试验研究

• 作 者: 刘宇
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 粉细砂 地震液化 挤密砂桩 复合地基 振动台模型试验

新建昆河铁路自云南省昆明至中越边境的河口,全长380kmn,是中国连接越南及东南亚的铁路干线。沿线有大面积粉细砂液化土分布,多数都位于高烈度地震地区,在地震作用下这些地区的地基很可能发生液化。粉细砂液化土的液化所引起的地基侧向流动、路基沉降及破坏等都将对昆河铁路造成严重危害。挤密砂桩作为工程中经常用来加固可液化砂土地基,消除砂土地基液化性的措施,其有效性在实践中已经得到证实。而对挤密砂桩抗液化的机理虽有一定的研究,却还存在许多不足。目前在工程实际应用当中一般只考虑桩对桩间土的加密效果,使得设计过于保守造成不必要的浪费,或是不符合工程实际未能消除全部液化风险。有鉴于此,本文以昆河线玉蒙段铁路典型断面为原型,采用1：10的相似比制作挤密砂桩加固粉细砂复合地基的模型,进行振动台试验。通过对模型加载不同级别的正弦波(水平加速度峰值从0.05g逐级增加到0.3g),得到孔压、位移和加速度的响应时程曲线,结合模型在试验中的宏观表现,得出以下结论：1.在0.05g到0.2g加载过程中,地基中的孔压、地基沉降、路基变形都很小；0.25g加载时,地基土部分液化,孔压、沉降与变形都十分明显；0.3g加载时,大部分地基土液化,从路基坡脚出挤出在坡脚外形成小砂丘,路基产生大的沉降、变形以至破坏。2.0.3g加载时,深层的超静孔压最大可达5-7kPa,浅层则只有2-3.5kPa；此时路基坡脚正下方地基土体中,深层的孔压比最大没有超过0.5,浅层则达到了1.5,已经完全液化。也就是说,在加载过程中,超静孔隙水压力随着深度的增加而增大,而孔压比则随深度的增大而减小。3.左右路肩之间范围以下的地基土体中孔压比最大处也未超过0.4,而路基以外相同深度处孔压比最大超过了1.7,这是由于路基自重的影响,抑制了地基土体中液化趋势的发展。