京沪高速铁路是我国拟建的第一条时速300公里以上高速铁路,其沿徐州附近区段分布饱和粉土砂土地基,且位于7度、8度或9度区,在地震作用下这些地区均可能发生液化。对于该段高速铁路,路基在地震下的破坏主要是饱和粉土地基的液化、侧向流动及路堤破坏所引起的路堤的失稳及沉降,进而引起路基开裂、不均匀下沉及坍滑等,由于液化所引起的路基破坏严重影响列车的运营,所以有必要对其地基土做出合理的液化评价。 本文以京沪高速铁路徐州段饱和粉土地基为工程背景,结合现场试验对饱和粉土地基的液化评价,研制了尽可能消除边界效应的堆叠式剪切土槽,按1:10模型比例模拟了6米高的路堤与地基,进行了大型仿真试验“振动台试验”。试验对在不同振动加速度条件下饱和粉土地基不同深度、位置的超静孔隙水压力进行了观测对比,得出了液化前后地基内不同深度、位置超静孔隙水压力的发展规律。试验中根据超静孔压比的大小,结合路堤、地基的宏观表现如地基的冒水、地基两侧的隆起、路堤的沉降等,分析了饱和粉土地基在液化时的液化机理。 该振动台试验的主要研究内容如下:(1)确定模型的相似律,进而确定模型的几何尺寸和模拟材料;(2)饱和粉土地基液化时的加速度(地基的加速度与加振加速度之间的关系);(3)振动时饱和粉土地基内超静孔隙水压力的分布,超静孔隙水压力的传递方式;(4)地基在加振作用下的失稳、侧向流动及地基与路堤之间的相互作用机理;(5)加振作用下路堤的响应(路堤加速度、变形等与加振加速度之间的关系)。 该试验对饱和粉土地基不同深度、位置的超静孔隙水压力在液化前后进行了对比,得出了液化前后地基内不同深度、位置超静孔隙水压力的发展规律。试验中根据超静孔压比的大小,结合路堤、地基的宏观表现如地基的冒水、地基两侧的隆起、路堤的沉降等,分析了饱和粉土地基在液化时的液化机理。