包裹碎石樁復(fù)合地基靜動(dòng)力特性及其設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、包裹碎石樁是由碎石樁外圍裹土工材料套筒制作而成。包裹碎石樁具有加速地基固結(jié)排水、加筋和振密等作用，可用于提高地基的抗震陷和抗液化性能，然而此類復(fù)合地基的靜力設(shè)計(jì)方法、動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及抗震設(shè)計(jì)方法尚不明確，這極大地限制了它的應(yīng)用。本文利用靜載試驗(yàn)研究了包裹碎石樁復(fù)合地基中力的傳遞和變形發(fā)展規(guī)律，基于此給出了包裹碎石樁復(fù)合地基的承載力和沉降計(jì)算方法。利用振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究了包裹碎石樁復(fù)合地基的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，建立了包裹碎石樁復(fù)合地基在地震作用下

2、的承載力計(jì)算方法。論文主要取得了以下創(chuàng)新性成果:
　　（一）基于靜載試驗(yàn)，揭示了包裹碎石樁復(fù)合地基中應(yīng)力、變形特性。
　　相比碎石樁，全長(zhǎng)包裹碎石樁和部分包裹碎石樁樁身產(chǎn)生的徑向變形較小且較為均勻，且靜載試驗(yàn)條件下軟黏土地基中50％以上的全長(zhǎng)包裹碎石樁樁項(xiàng)應(yīng)力可傳遞至樁底端。隨著套筒剛度的增大，全長(zhǎng)包裹碎石樁復(fù)合地基的破壞模式由鼓脹破壞過渡到樁頂端刺入破壞。
　?。ǘ┙⒘税槭瘶叮ㄒ韵氯魺o特別說明，包裹碎石樁均指

3、全長(zhǎng)包裹碎石樁）復(fù)合地基的靜力設(shè)計(jì)方法。
　　當(dāng)包裹碎石樁復(fù)合地基表現(xiàn)為刺入上部褥墊層破壞時(shí)，考慮樁-土-墊層的相互作用，提出了包裹碎石樁復(fù)合地基的承載力和沉降計(jì)算方法。當(dāng)包裹碎石樁復(fù)合地基表現(xiàn)為鼓脹變形破壞時(shí)，基于碎石樁體、套筒、土體在豎向和水平向的應(yīng)力、變形協(xié)調(diào)方程，提出了此種破壞模式下包裹碎石樁復(fù)合地基的承載力和沉降計(jì)算方法。
　?。ㄈ┗谡駝?dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，揭示了包裹碎石樁復(fù)合地基的地震響應(yīng)規(guī)律。
　　在相同地震

4、波作用下，包裹碎石樁復(fù)合地基的加速度響應(yīng)峰值大于碎石樁復(fù)合地基的加速度響應(yīng)峰值。相比碎石樁復(fù)合地基，地震作用下包裹碎石樁復(fù)合地基在較大區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較小的裂縫，沉降量較小?？傮w而言，包裹碎石樁復(fù)合地基在地震作用下表現(xiàn)出較好的抗震性能。
　　（四）提出了地震作用下包裹碎石樁復(fù)合地基的承載力計(jì)算方法。
　　基于地震作用下包裹碎石樁復(fù)合地基的復(fù)合破壞面（對(duì)數(shù)螺旋曲面和平面），將地震作用簡(jiǎn)化為作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力和作用在土體內(nèi)的慣性體力