【正文】 附件 C：譯文 C1 附件 C：譯文 Numerical Study of Effect of Encasement on Stone Column Performance 護(hù)壁效應(yīng)對“碎石樁性能”的數(shù)值分析 Majid Khabbazian, Stud. M. ASCE Graduate Student and GSI Fellow, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 301 DuPont Hall, University of Delaware, Newark, DE 19716. Email: 紐瓦克 ， DE的 19716，特拉華大學(xué)， 301杜邦廳部，土木與環(huán)境工程 系 ，研究生和GSI研究員 Majid Khabbazian, Stud. M. ASCE。電子郵箱： Christopher L. Meehan, A. M. ASCE Assistant Professor, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 301 DuPont Hall, University of Delaware, Newark, DE 19716. Email: 紐瓦克， 19716， 美國特拉華州，大學(xué)部， 301杜邦廳，土木及環(huán)境工程 系， Victor N. Kaliakin, M. ASCE Associate Professor, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 301 DuPont Hall, University of Delaware, Newark, DE 19716. Email: 紐瓦克， DE的 19716， 美國特拉華州，大學(xué)部， 301杜邦廳，土木及環(huán)境工程 系，副 教授。電子郵箱： ABSTRACT 摘要 Encasing a stone column with a highstrength geosynthetic provides the column material with significant lateral confinement, which prevents lateral displacement of the column into potentially soft surrounding soil and consequently increases the bearing capacity of the column. Although this technique has been successfully applied in practice, the load transfer mechanism of encased stone columns and their performance in parison with conventional stone columns have not been studied in detail. This paper describes threedimensional finite element analyses that were carried out to simulate the behavior of a single stone column with and without encasement in a very soft clay soil using the puter program ABAQUS. A 指導(dǎo)教師評定成績 (五級制 )： 指導(dǎo)教師 簽字： 附件 C：譯文 C2 prehensive study was performed to better understand the mechanism of load transfer in conventional stone columns and geosynthetic encased stone columns. The performance of partially encased columns was then pared to that of fully encased columns and conventional stone columns. 用 高強(qiáng)度土工合成材料 包裹碎石柱， 土工合成材料 為碎 石柱材料 提供顯著的橫向 約束 ， 這樣可以 防止 柱向著周圍的軟土地基發(fā)生 側(cè)向位移 ，從而增加柱子的承載 能 力。雖然這一技術(shù)已成功應(yīng)用于實踐中， 受護(hù)壁作用的碎石樁的 荷載 傳導(dǎo)機(jī)制 和性能 與傳統(tǒng)的 碎石樁 相比，并沒有 被詳細(xì) 研究 透 。本文介紹在一個非常 松軟 的 粘土 地基上 使用 ABAQUS軟件的計算機(jī)程序模擬 單個碎石樁，采用三位有限元分析法分析其有 無 包裝效應(yīng)。為了更深層次的了解傳統(tǒng)的碎石樁和被土工合成材料包裹的碎石樁中的荷載傳導(dǎo)機(jī)制，我們展開了更加全面的研究。在研究中，用部分被土工合成材料包 裹的碎石樁分別與完全被包裹的碎石樁和傳統(tǒng)的碎石樁進(jìn)行比較。 INTRODUCTION 說明 Stone columns have been increasingly used for ground improvement, especially for structures that can tolerate some settlement such as road embankments, storage tanks, lowrise buildings, lightly loaded foundations, etc. This form of ground improvement is also monly referred to as granular piles. Extensive use of stone columns is attributed to their proven successes in increasing bearing capacity, reducing total and differential settlements, increasing the time rate of settlement, and reducing the liquefaction potential of sands. 碎石樁已經(jīng)被越來越多的用于地基的改善工程，特別是能承受一些沉降的結(jié)構(gòu)，例如，公路路堤、存儲倉庫、低層建筑以及受到較輕荷載的基礎(chǔ)等。 這種 地基的 改良形式也通常被稱為 碎石 樁。 碎石 柱 的 廣泛使用，是因為 它 成功 地 證明 了自身 在提高承載能力，降低整體 沉降 和 不均勻 沉降， 增加 沉降 的 時間 速率 ，減少砂 土地基 液化 可能性方面的能力 。 Stone columns under pressive loads experience failure modes such as bulging (Hughes et al. 1975), general shear failure (Madhav and Vitkar 1978), and sliding(Aboshi et al. 1979). However, in soft clays the most mon failure mode for stone columns is bulging (Madhav and Miura 1994). 碎石樁在壓力作用下 ， 會產(chǎn)生一些破壞模式， 如 膨脹 破壞模式 （ Hughes等人。1975年），一般 的 剪切破壞（ Madhav和 Vitkar 1978年）， 滑移破壞（ Aboshi 等人 1979） 。 然而，在軟土 地基 中 ，碎石樁 最常見的 破壞 模式 是膨脹破壞 （ Madhav和 Miura1994年）。 In very soft soils, due to the lack of required lateral confining pressure, the use of stone columns can be problematic. In these situations, to provide the required lateral confining pressure and to increase the bearing capacity, stone columns are encased by a suitable geosynthetic. Using a highstrength geosynthetic for confinement not only increases the strength of a stone column, but also prevents lateral displacement of the column into the very soft surrounding soil. Sharma et al. (2020) conducted tests to 附件 C：譯文 C3 investigate the effect of geogrid reinforcement on bulging and loadcarrying capacity of a single stone column in soft clay. Murugesan and Rajagopal (2020, 2020) performed model tests and numerical analyses to study the behavior of a single geosyntheticencased stone column with a limited zone of soil influence (a tributary approach to column group behavior). In the numerical analyses, Murugesan and Rajagopal (2020) performed axisymmetric analyses and assumed continuum elements for the geosynthetic without considering the behavior of the interface between different materials (this paper addresses this phenomenon by using interface elements in the numerical model). Lee et al. Lee et al. (2020) investigated the failure mechanism and load carrying capacity of individual geogrid encased stone columns by model tests. Alexiew et al. (2020) described the design principles, technologies, and procedures for geotextile encased stone columns and emphasized the importance of the tensile modulus of the geotextile that is used for column confinement. 在非常 松 軟 的軟土地基上 ，由于所需的側(cè)向圍壓不足， 碎石樁的使用 可能會出現(xiàn) 問題。在這種情況下， 給碎石樁包裹一層適當(dāng)?shù)耐凉ず铣刹牧?，可?提供必要的 側(cè)向 圍壓，提高 碎石樁的 承載能力 。 使用 一種 高強(qiáng)度土工合成材料，不但 可以 增加了 碎石樁的強(qiáng)度 ，而且還可以防止 碎石樁向著 周圍 松軟地基發(fā)生側(cè)向位移 。Sharma等 人 （ 2020）進(jìn)行測試，以探討 軟土地基上的單一碎石樁的膨 脹和承 重 能力對土工格柵 的 加固效果 。 Murugesan和 Rajagopal（ 2020年， 2020年） 進(jìn)行模型試驗和數(shù)值分析，以研究 在一個限定區(qū)域內(nèi)的單個被 土工合成 材料 包裹的碎石樁的性能影響 （ 研究群樁效應(yīng)的其他途徑 ）。 在數(shù)值分析的時候， Murugesan 和Rajagopal(2020)進(jìn)行 軸對稱 分析 并 假 定構(gòu)件與包裹的 土工合成材料 的連續(xù)性， 而不考慮 不同材料 的 交界面的影響 （本文解決了 在數(shù)學(xué)模型中 使用界面 單元的 這一現(xiàn)象） 。 Lee等人采用模型試驗的方法調(diào)查研究被土工材料包裹的碎石樁破壞機(jī)制和單個土工格柵的負(fù)荷能力。 Alexiew等人 (2020)描述了用土木布包裹碎石樁的設(shè)計原則、技術(shù)方法和程序步驟，并強(qiáng)調(diào)了用于約束碎石樁的土工布的