碎石桩复合地基作为一种在实践中发展起来的地基处理技术,已被广泛的应用于各种软弱地基处理中,其主要的优点在于施工简单、工期短、费用低廉。但是也存在一些问题:(1)碎石桩抗变形能力较差,在承受上部荷载时桩体沉降变形较大;(2)碎石桩由散体颗粒组成,本身黏聚力较小,受周边土压力影响较大。目前一些关于动荷载下有散体材料利用其物理性质参与结构的力学研究成果相对较少。例如:目前对于如何“疏导”材料,避免材料颗粒的搭接研究有一些,但对散体材料动荷载作用后颗粒间滑动状态以及对材料整体性质的影响的研究还有所欠缺。本文通过三轴试验测试级配碎石桩受不同振动因素影响后的抗剪强度及其参数的变化。进而研究分析碎石桩加载过程中的颗粒状态、颗粒滑移以及受振动影响的变化规律。试验中采用动三轴动荷载加载系统改变振动因素,即先对碎石桩进行不同振动次数和波形的振动,在对振动后碎石桩进行静荷载三轴试验。根据三轴试验测得数据,对比应力-应变曲线变化情况,运用经典Coulomb-Mohr屈服准则,绘制抗剪强度破坏包线,确定振动后对抗剪强度公式及参数的影响。通过试验与数据处理过程,可以得到在不同振动次数和波形震动后碎石桩的应力应变关系曲线、摩尔圆与抗剪强度破坏包线图以及抗剪强度参数等。从而分析碎石桩受振动影响后抗剪强度变化规律及其受力运动状态。对于输入不同振动次数和相同波形扰动碎石桩后,碎石桩三轴试验数据处理与分析结果如下:振幅在碎石桩允许形变控制范围内,振动后碎石桩抗剪强度均有所提升,原因是存在一个振动次数级配碎石桩内摩擦角能增大,这是材料硬化阶段。在随着振动次数的增加,达到极限振动次数后,材料进入软化阶段,碎石桩内摩擦角呈现衰弱型波浪趋势。因此碎石桩也存在受到某个振动次数后,若持续振动则碎石桩的内摩擦角小于未受振动的碎石桩的内摩擦角。级配良好的碎石桩受振动次数影响比单一粒径碎石桩大,其振动软化现象迟于单一粒径碎石桩,但碎石颗粒为卵石或存在似球型颗粒的碎石碎石桩,由于咬合的缺失,振动软化早于单一粒径碎石桩。对于不同振动波形相同振动次数扰动碎石桩后,碎石桩三轴试验数据处理与分析结果如下:碎石桩内部颗粒在振动下不仅存在竖向颗粒滑移,同时存在水平向颗粒滑移,且三角波产生的水平向颗粒滑移小于方波与正弦波产生的。从而结合不同级配的颗粒组成,各级配对三种波形产生的反应程度相差较大。单一粒径碎石桩颗粒间孔隙存在且孔隙内没有小粒径填充物,受三角波振动后空隙减少,由于三角波振动方向颗粒竖向滑移破坏咬合作用,颗粒水平向滑移较小新的咬合作用产生较小,因此受三角波振动后单一粒径碎石桩内摩擦角减少相对较多,抗剪强度降低相对较多。级配碎石桩颗粒间孔隙多有小颗粒填充物填充,在水平位移下小颗粒更容易向下渗漏,渗漏后碎石桩颗粒间级配破坏严重。同时对比振动波形,正弦波和方波均存在水平方向作用,三角波振动水平向作用比其他两者都小。因此级配碎石桩在三角波振动后对应的内摩擦角最大,抗剪强度最大;正弦波振动后对应的内摩擦角最小,抗剪强度最小。