包裹碎石樁復合地基靜動力特性及其設計方法研究.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，然而此類復合地基的靜力設計方法、動力響應規(guī)律及抗震設計方法尚不明確，這極大地限制了它的應用。本文利用靜載試驗研究了包裹碎石樁復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合地基的承載力和沉降計算方法。利用振動臺模型試驗研究了包裹碎石樁復合地基的動力響應規(guī)律，建立了包裹碎石樁復合地基在地震作用下

2、的承載力計算方法。論文主要取得了以下創(chuàng)新性成果:
　　（一）基于靜載試驗，揭示了包裹碎石樁復合地基中應力、變形特性。
　　相比碎石樁，全長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，且靜載試驗條件下軟黏土地基中50％以上的全長包裹碎石樁樁項應力可傳遞至樁底端。隨著套筒剛度的增大，全長包裹碎石樁復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、全長包裹碎石樁）復合地基的靜力設計方法。
　　當包裹碎石樁復合地基表現(xiàn)為刺入上部褥墊層破壞時，考慮樁-土-墊層的相互作用，提出了包裹碎石樁復合地基的承載力和沉降計算方法。當包裹碎石樁復合地基表現(xiàn)為鼓脹變形破壞時，基于碎石樁體、套筒、土體在豎向和水平向的應力、變形協(xié)調(diào)方程，提出了此種破壞模式下包裹碎石樁復合地基的承載力和沉降計算方法。
　?。ㄈ┗谡駝优_模型試驗，揭示了包裹碎石樁復合地基的地震響應規(guī)律。
　　在相同地震

4、波作用下，包裹碎石樁復合地基的加速度響應峰值大于碎石樁復合地基的加速度響應峰值。相比碎石樁復合地基，地震作用下包裹碎石樁復合地基在較大區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較小的裂縫，沉降量較小。總體而言，包裹碎石樁復合地基在地震作用下表現(xiàn)出較好的抗震性能。
　?。ㄋ模┨岢隽说卣鹱饔孟掳槭瘶稄秃系鼗某休d力計算方法。
　　基于地震作用下包裹碎石樁復合地基的復合破壞面（對數(shù)螺旋曲面和平面），將地震作用簡化為作用在結(jié)構上的慣性力和作用在土體內(nèi)的慣性體力