海工结构物基础冲刷与液化机理及防护

      与河道中的桥墩不同,适用于例如海上风机等海工结构物的大直径单桩基础需要考虑波流共同作用的影响。波流共同作用时,表层土体的运移与土体内部的孔压响应同时发生,极易形成冲刷与液化,使得桩基承载力减小,危及结构安全。目前对大直径单桩基础周围土体冲刷与液化的机理及其对桩基承载力的影响尚缺乏系统研究。为了研究大直径单桩基础在波流共同作用下的冲刷及孔压响应规律,分析冲刷对桩基承载的影响,往往需借助水槽模型试验与数值模拟。
      地基土的承载能力主要来自土的抗剪强度,而砂土或粉土的抗剪强度主要取决于土颗粒之间形成的骨架作用。饱和状态下的砂土或粉土受到振动时,孔隙水压力上升,土中的有效应力减小,土的抗剪强度降低。振动到一定程度时,土颗粒处于悬浮状态,土中有效应力完全消失,土的抗剪强度为零。土变成了可流动的水土混合物,发生液化,导致承载力降低。为防止砂土液化的发生,可以采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施,提高砂土密度;排水来降低砂土孔隙水压力;换土,板桩围封,以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。

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