正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究

地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试验与计算结果均表明,当群桩跨越断层时,正断层活动使群桩向上盘一侧倾斜,并使基桩弯向上盘一侧。基桩桩顶荷载的重分布进一步使基桩形成受拉和受压两种破坏模式。数值参数分析表明,在不同桩位上,群桩的变形响应可划分为5个特征区域。对于埋深为20.0 m的基岩正断层,群桩在上盘和下盘一侧的安全避让距离分别为23.5 m和15.9 m,其中下盘一侧离开断层7.9 m至上盘一侧离开断层4.1 m的区域需要进行重点避让。

正断层作用下高承台群桩基础的破坏机制数值模拟

基于FLAC3D有限差分软件,模拟正断层错动下高承台群桩基础的破坏过程,分析上覆砂土和群桩的相互作用,对比相同条件下1×3群桩和3×3群桩破坏机制的差异.计算结果表明:正断层错动作用下,1×3群桩的存在对土体破裂带的扩展影响较小,土体剪切带仍保持80°倾角向上发展,在地表形成一条陡降带,而3×3群桩则明显改变破裂带的发展轨迹,使得土体剪切带在中间基桩的桩端位置发生分叉,在地表形成两条陡降带;正断层错动使得群桩向上盘一侧倾斜,1×3群桩和3×3群桩的承台位移和倾斜没有明显差异,其数值计算结果和理论计算结果保持一致;基岩错动使得基桩间承担的竖向荷载发生重分布,中间基桩受拉,竖向荷载向两侧基桩转移;随着基岩错动量的增加,1×3群桩和3×3群桩具有相同的轴力和弯矩发展规律.

海沧疏港通道Ⅳ、Ⅴ级围岩特大断面支护方案的变形特征有限元分析

横穿Ⅳ、Ⅴ级围岩环境的特大断面隧道工程结构受力复杂,支护设计施工难度较大。文章对海沧疏港通道工程特大断面段的两种支护方案进行分析,通过有限元软件GTS NX建立模型对比计算5组Ⅳ、Ⅴ级围岩环境下两种支护方案。计算结果表明,随着围岩等级增加,支护体系的变形量增大,内力安全系数减小,单初支双二衬的支护方案比双初支单二衬的支护方案能更有效地控制围岩变形量,数值模型可以较好地对支护开挖工程的变形和内力安全系数进行预测,为后续类似工程的设计、施工提供理论依据与工程实践参考。