可持续再生骨料透水混凝土桩的协同抗液化机制：致密化、排水与加筋效应研究

本文创新性地利用再生混凝土骨料（RCA）开发可持续透水混凝土桩（PCP），通过1-g振动台试验系统揭示其在液化/再液化防控中的三重协同机制：安装致密化、排水效应与剪切加筋。研究表明PCP可使孔隙水压力比（ru）降低56.45%-93.3%，沉降控制率达91.4%，其中致密化与排水为主导机制，为低碳循环经济型地基改良提供新路径。

　　

重点发现

通过一系列1g单向振动台试验，本研究深入揭示了再生骨料基透水混凝土桩（PCP）在重复递增加速度荷载下的协同增效机制。试验采用0.1g、0.2g、0.3g和0.4g的递增加速度加载，每次振动持续40秒，频率为5Hz，以模拟多次地震事件。试验对象为相对密度40%的饱和地基，分别设置未处理组和PCP处理组进行对比。

关于安装致密化、排水和剪切加筋对重复递增振动条件下孔隙水压力比（r_u）响应的观测

在饱和松散地基中，液化与再液化敏感性高度依赖于振动过程中超静孔隙水压力的生成。本研究通过布设在三个深度（顶部200毫米、中部400毫米、底部600毫米）的孔隙水压力传感器进行监测。试验证实，当透水混凝土桩（PCP）发挥致密化、排水和剪切加筋的协同效应时，该系统能显著抑制孔隙水压力比（r_u），降幅达56.45%至93.3%，同时在0.3g振动强度下将沉降控制率提升至91.4%。值得注意的是，在多次振动场景下，致密化与排水被证实是提升地基抗震能力的主要贡献机制，而剪切加筋的作用相对较弱，仅表现出最小的土体位移特性。

结论

本研究通过振动台试验明确了再生骨料基PCP在多重振动下的性能优势。其协同机制可归纳为：高刚度桩体提供剪切加筋，连通孔隙结构促进高效排水，而安装过程引发的土体致密化进一步强化抗震效能。试验数据表明，PCP技术尤其适用于高液化敏感性土体的可持续改良，为循环经济理念下的岩土工程实践提供了创新解决方案。