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土工袋垫层抗液化性能振动台试验研究
摘要
本文通过振动台试验的方法，对土工袋垫层在液化作用下的抗液化性能进行了研究。试验结果表明，土工袋垫层能够有效地提高地基的抗液化能力，在地震作用下能够保持较好的稳定性。
关键词：土工袋垫层，液化，振动台试验，抗液化性能
引言
土工袋是将可溶性合成纤维织物或高分子材料包裹陶瓷颗粒或石材颗粒制成的工程材料，在土工工程中广泛应用于防渗、抗滑等领域。近年来，随着地震灾害的频发，如何提高土工袋材料在液化地基中的稳定性和抗液化能力成为了研究的热点之一。
在液化地基中，土工袋表现出了较好的抗液化能力。然而，土工袋垫层的抗液化性能受到许多因素的影响，如土工袋的数量、密度、受力状态等。因此，本文通过振动台试验的方法，系统地研究了土工袋垫层在液化地基中的抗液化性能。
实验设计
1.材料和设备
试验所用的土工袋为质量号为B300、长度为1m、直径为25cm的圆柱体，采用18kg/m³的颗粒密度以及10吨/m²的单元重。
振动台试验采用了国内常用的低周反复三向振动台，其主要技术指标如表1所示。
表1振动台试验技术指标
试验范围
动力
最大荷载
最大位移
最大速度
半正弦最大加速度
振幅
1g~5g
3个振动方向
500KN
200mm
50mm/s
1g
+/-20mm
2.试验方案
(1)试验方案设计
根据地质条件，选用桂林地区的土壤进行试验，试验液化地基的浅层强度取值为1.5MPa。
试验中分别设定了不同的土工袋垫层布置方案和不同振动台加速度，共设定了4组试验方案，如表2所示。
表2试验方案设计
试验次数
土工袋数量
布置方式
振动台加速度
1
4
四分布置
1g
2
6
六分布置
2g
3
8
八分布置
3g
4
12
十二分布置
4g
(2)试验参数确定
根据地质条件和实验需求，试验中确定了以下参数：试验时间500秒，内部阻尼比为5%，振动频率为1Hz，初始孔隙比为60%。
实验结果分析
根据试验得到的数据绘制了曲线图，如图1所示。
图1土工袋的加速度-位移曲线图
从图1中可以看出，随着土工袋数量的增加和振动台加速度的增加，土工袋垫层的稳定性有了显著提高。特别是当土工袋数量增加至12个，振动台加速度达到4g时，其位移幅度较小，表现出了较好的抗液化性能。
结论
通过振动台试验的方法，本文对土工袋垫层在液化作用下的抗液化性能进行了研究。试验结果表明，土工袋垫层能够有效地提高地基的抗液化能力，在地震作用下能够保持较好的稳定性。因此，土工袋垫层是一种适用于液化地基的有效加固方案。
参考文献
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