液化场地桩基抗震设计现状

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1、维普资讯http://www.cqvip.coml4世界桥梁2008年第1期液化场地桩基抗震设计现状胡建新。，张力，唐光武，魏春莉(1．重庆交通大学，重庆400074；2．重庆交通科研设计院，重庆400067)摘要：简述地震作用下液化场地桩基震害情况，主要归纳总结和比较国内外规范中液化场地桩基抗震设计方法。针对各国规范特点提出液化场地桩基抗震设计中的若干问题，简述可以采用的研究路线。关键词：桩基础；液化；抗震设计中图分类号：U443．15；P315．9文献标识码：A文章编号：1671—7767(2008)01—0014—041前言

2、守，造价高。特别是当承台下可液化土层厚度大时，桩基础是深基础中最常用的一种形式，因具有桩内配筋量很高，设计、施工诸方面均很困难，造价承载力大、稳定性好、沉降值小等特点，而在高层建也高。筑、重型厂房、桥梁、港口码头，特别是在海上采油平此外，欧洲抗震设计规范l5中规定液化场地也台得到广泛应用口]。但是在最近几次破坏性地震不考虑土层侧向抗力，但桩和桥墩的设计必须能够中，许多桥梁遭到极其严重的破坏，甚至倒塌，从而抵抗两种作用，即由上部结构产生的惯性作用和地造成巨额经济损失。主要是由于大多数建桥区段的震波传播时由土体产生的运动作用。地下水位

3、均较高，表层土往往为很厚的饱和砂土，地2．1．2非零折减系数法震中极易液化，桥梁结构在地震中是否会因场地液铁路工程、建筑和公路工程抗震规范中均采用化而破坏已成为一个重要的工程问题J。非零折减系数法，各规范具体规定如下。到目前为止，国内外应用桩一土一结构动力相(1)铁路工程抗震设计规范中规定：液化土互作用理论解决液化场地特别是侧向流动场地桩基的弹性抗力、摩擦力和摩擦角、抗剪强度等力学指标抗震设计问题远远还没有达到实用阶段，但国内外根据抗液化指数F和标准贯入、静力触探试验点的抗震规范对此问题均提出了一些简化计算方法。本深度d不同而不同

4、。液化土力学指标折减系数文主要比较规范计算方法的异同点，并指出液化场数值见表1。地桩基抗震设计的若干问题。表1液化土力学指标折减系数If，-值抗液化指数F折减系数12现行抗震规范中液化场地桩基设计方法d≤10m10m<≤20m2．1折减系数法为简化起见，国内外在处理液化场地中桩基抗震设计问题时，将液化土层的水平承载力折减。(2)建筑抗震设计规范中规定：对一般浅基2．1．1零折减系数法《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规础不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地程》中规定：当液化层为表层土层时，不考虑液化震作用的分担作用；当桩承

5、台底面上下分别有厚度土层的承载力，桩基就变成高桩承台。当液化层为不小于1．5m、l_0m的非液化土层或非软弱土层中间层时，按法计算桩基的水平承载力时，将液时可按以下两种情况进行桩的抗震验算并按不利情化土层的值取为零，利用其它非液化土层的加况设计：①桩承受全部地震作用，桩承载力按本规范权平均值计算桩身应力。刘惠珊(1994)、李帅第4．4．2条取用液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力(2003)等认为，零折减法正是反映了最不利的情况，均应乘以表2的折减系数；②地震作用按水平地震即设计地震力发生的时刻液化土层的水平承载力为影响系数最大值的l

6、O采用，桩承载力仍按本规范零，一般用此法进行桩基的抗震设计时，结果偏于保第4．4．2取用，但应扣除液化土层的全部摩阻力及收稿13期：2007—0802作者简介：胡建新(1983一)，男，2005年毕业于武汉科技大学土木工程专业，工学学士。维普资讯http://www.cqvip.com液化场地桩基抗震设计现状胡建新，张，唐光武，魏春莉15桩承台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。2．3日本规范设计方法在有液化侧向扩展的地段距常时水线100m范围2．3．1公路桥梁规范(JRA1996)内的桩基，除应满足本节中的其它规定外，尚应考虑

7、在1995年神户地震后，日本道路学会对这次地土流动时的侧向作用力，且承受侧向推力的面积应震中大量破坏的桥梁展开了一系列的分析。分析结按边桩外缘间的宽度计算。果即为公路桥梁规范(JRA1996)的设计方法】。表2土层液化影响折减系数此法基本思想是：①对于非液化上覆土层，随液化土实际标贯锤击数／临界堑堕墨塑层运动，其对桩产生被动土压力；②对于液化土层，标贯锤击数ad≤10m10n1<≤20m因为液化砂土的内在流动抗力，其对桩的压力小于等效流体静压力。2．3．2公路桥梁规范(JRAreformedin2002)在JRAl996的基础上，

8、2002年日本对公路桥(3)公路工程抗震设计规范中规定：当地基梁规范作了修正。JRA2002中指出，在液化水平场内有液化土层时，液化土层的承载力(包括桩侧摩阻地，承受水平荷载的桩基设计采用地震系数法，用地力)、土抗力(地基系数)、内摩擦角和内聚力等