【摘要】：組合樁作為一種較新的樁基形式結(jié)合了水泥土和鋼筋混凝土兩種材料的優(yōu)勢,利用鋼筋混凝土內(nèi)芯來承擔主要的上部荷載,借助外側(cè)水泥土攪拌樁與土體大的接觸面提供較高的側(cè)摩阻力,具有施工方便、承載力高的優(yōu)點,因而在黃泛區(qū)可廣泛應(yīng)用。雖然部分學者進行了黃泛區(qū)飽和粉土地震液化特性試驗研究,但針對該地區(qū)如何提高地基的抗液化能力,尤其是減輕液化影響樁基的措施,并未進行深入探討。傳統(tǒng)改善地基液化條件處理的措施,仍有各自的局限性。組合樁充分利用水泥土和鋼筋混凝土兩種材料的的優(yōu)點,技術(shù)優(yōu)勢明顯。但是強震作用下組合樁抗液化性能的研究并未看到相關(guān)研究文獻,可見理論研究落后于工程實際應(yīng)用。本文通過借助有限差分分析軟件Flac3d分析了地震作用下組合樁的抗液化性能。文章分別討論了組合樁單樁和組合樁群樁在不同條件下的抗液化性能,總結(jié)其影響地基土孔隙水壓力和超孔壓比時程變化的一般規(guī)律,并初步探討了組合樁地基孔隙水壓力的解析算法,得出如下結(jié)論。1.組合樁改變了地震作用下地基土的孔隙水壓力分布,孔隙水壓力在樁端附近出現(xiàn)集聚區(qū)域。2.在水平方向隨著距樁芯距離的增大,孔隙水壓力的振動變化不明顯,距離樁芯位置最遠的監(jiān)測點,地震作用下迅速達到峰值并保持相對穩(wěn)定且從超孔壓比判斷局部時刻出現(xiàn)液化狀態(tài)。3.水泥土范圍的改變影響孔隙水壓力集聚區(qū)域的位置,使其向遠離樁芯的方向偏移,在樁周附近,孔隙水壓力及超孔壓比的時程變化明顯即孔隙水壓力的消散效果較好4.水位線的改變,影響孔隙水壓力的分布,增長了孔隙水壓力的消散路徑,但影響效果有限。5.組合樁群樁的抗液化效果更加明顯,樁間距的增加孔隙水壓力集聚區(qū)域向邊界偏移,且該區(qū)域孔隙水壓力最大值降低,單樁間距的增加加大了群樁的抗液化影響范圍。6.對組合樁地基孔隙水壓力解析解算法的邊界及定解條件進行了初步探討,一維情況下孔隙水壓力分布的計算結(jié)果與模擬情況在趨勢上較為吻合。
[Abstract]:As a new type of pile foundation, the composite pile combines the advantages of cement-soil and reinforced concrete. The inner core of reinforced concrete is used to bear the main upper load, and the large contact surface between cement-soil mixing pile and soil provides high lateral friction. It is convenient to construct and has high bearing capacity, so it is in the Yellow River flooding area. Although some scholars have carried out the experimental study on the seismic liquefaction characteristics of saturated silt in the Yellow River flooding area, how to improve the anti-liquefaction capacity of the foundation, especially the measures to reduce the impact of liquefaction on the pile foundation, has not been discussed in depth. However, the research on the liquefaction resistance of composite piles under strong earthquakes has not seen the relevant literature, which shows that the theoretical research lags behind the practical application of engineering. The paper discusses the anti-liquefaction performance of single pile and composite pile groups under different conditions, summarizes the general rules of the influence of the anti-liquefaction performance of single pile and composite pile groups on the variation of pore water pressure and pore pressure ratio of foundation soil, and preliminarily discusses the analytical algorithm of pore water pressure of composite pile foundation, and draws the following conclusions. 1. The distribution of pore water pressure and the accumulation area of pore water pressure appear near the pile tip. 2. With the increase of the distance from the pile core in the horizontal direction, the variation of pore water pressure is not obvious, and the monitoring point farthest away from the pile core can reach the peak value quickly and keep relative stability under earthquake action. Liquefaction occurs at all times. 3. The change of cement-soil range affects the location of pore water pressure accumulation area and makes it shift away from the pile core. In the vicinity of the pile, pore water pressure and excess pore pressure ratio have obvious time-history changes, i.e. the dissipation effect of pore water pressure is better. 4. The change of water level affects the distribution of pore water pressure and the growth of pore water pressure. The dissipation path of pore water pressure is found, but the effect is limited. 5. The anti-liquefaction effect of composite pile group is more obvious. The pore water pressure accumulation area shifts to the boundary with the increase of pile spacing, and the maximum pore water pressure decreases in this area. The increase of single pile spacing enlarges the anti-liquefaction influence range of composite pile group. 6. The boundary conditions and definite solution conditions of analytical pressure solution algorithm are preliminarily discussed. The results of pore water pressure distribution in one-dimensional case are in good agreement with the simulation results.
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU473.1;TU435

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本文編號：2182382