Page 231 - 现代建筑的结构设计分析与理论研究

第七章 建筑结构抗震设计

的不同，挤密桩法又可分为素土挤密桩、砂石挤密桩、灰土挤密桩、水泥土挤密桩和
CFG 桩等。《甘肃省建筑抗震设计规程》中规定局部垫层或复合地基的孔内填料，宜
选用有一定黏结强度的材料，如水泥粉煤灰碎石桩复合地基等，不宜采用散体材料。
陈福江等针对水泥土挤密桩加固后的黄土隧道地基，通过有限元计算，模拟分析

了高速列车荷载作用下隧道路基的沉降，并研究了地下水和水泥土挤密桩加固对黄土
隧道地基稳定性的影响，发现水泥土挤密桩对控制大断面黄土隧道地基沉降作用明显。
何开明研究发现碎石桩挤密处理后黄土地基的抗液化性能明显提升，但受黄土低渗透
性的影响，通过增加碎石桩的直径改变改良土地基抗液化影响范围时效果甚微。许健

等、张富钧基于时程分析法和有限元分析方法，对灰土挤密桩 - 黄土体模型进行了地
震水平荷载和竖向荷载作用下的动力非线性分析，研究了黄土地基灰土挤密桩单桩 -
土体模型的动力特性，发现在地震荷载作用下，桩竖向中心节点的应力较小，桩侧土

体应力较大并沿径向逐渐增大，桩底土体应力随深度增加其减小量不大，同时桩顶的
位移最大，在桩与土接触位置桩的位移大于土的位移。张小燕对湿陷性黄土区的桩式
复合地基进行了列车荷载和地震作用的动力响应分析，研究了 CFG- 水泥土挤密桩复
合地基在动力作用下的位移和应力变化及应力分布，得到了复合地基的变形规律。许
兴旺采用高速铁路 CFG 桩＋挤密桩复合地基处理郑西客运专线的湿陷性黄土地基，

结合工程实践系统研究了列车振动荷载条件下复合地基的布桩组合形式、计算方法、
施工工艺及沉降控制经验系数。赵秀绍等基于动三轴试验，从试样饱和、试样固结、
围压、振动频率、破坏标准和振动波形等方面研究了和 CFG 桩施工密切相关的黄土

动力特性，发现郑东新区黄土不同围压下起始破坏动应力与围压呈线性关系。
3. 黏性土改良黄土的动力特性与抗震性能
研究表明，在天然黄土中掺入膨润土可以改变黄土原有的结构和颗粒组成，其实
质是膨润土掺入黄土后，充填黄土颗粒间的架空孔隙，同时膨润土吸水膨胀有效降低

黄土的孔隙性，使得改良黄土孔隙的平均直径、平均周长和总面积均明显减小，土体
密实度增加，从而有效提升地基的承载力。而在黄土中掺入高岭土，通过土中黏粒含
量的增加使得黄土的结构胶结性增强。袁中夏通过对不同掺量的高岭土加固黄土进行
动三轴试验，发现改良土的动弹性模量随着高岭土掺量的增加而增大，动变形随着高

岭土掺量的增加而减小；土体中黏粒的增加导致的黄土颗粒间的胶结作用增强是高岭
土改良黄土抗震性能提升的主要原因。对于饱和黄土的液化特性，尽管李兰等基于不
同黏粒含量原状黄土的动三轴试验，证实了黏粒含量的增大会有效提升黄土的抗液化
强度，分析得出了饱和黄土中由于黏粒含量的增加使得其在土体中的作用由“润滑”

转变为“胶结”是导致饱和黄土抗液化提升的内在机理，然而有关黄土中掺入黏粒后
改良土的抗液化特性的研究仍尚未开展。

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