巖溶地區(qū)橋梁樁基承載特性研究.pdf

1、隨著我國公路建設規(guī)模的進一步擴大，公路線路經(jīng)過巖溶地區(qū)將越來越普遍，大量橋梁基礎將置于巖溶頂板之上。由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件非常復雜，影響因素較多，國內(nèi)外關(guān)于巖溶樁基承載力的確定方法及巖溶樁基設計方法的觀點至今仍不一致。工程中在進行巖溶樁基設計及施工時均將其作為一般嵌巖樁考慮，并在此基礎上對溶洞頂板簡化后進行安全厚度驗算。巖溶地區(qū)嵌巖樁由于樁端下“空洞”的存在，在使用過程中受地質(zhì)水的物理化學作用，其承載機理同一般嵌巖樁顯然有較大差異，簡單將

2、一般嵌巖樁設計理論應用于巖溶地區(qū)嵌巖樁設計與施工中顯然不盡合理。因此，對巖溶地區(qū)橋梁樁基承載特性展開系統(tǒng)研究具有重要的理論意義和工程實用價值。 本文在參考國內(nèi)外文獻資料的基礎上，深入分析了樁基圍巖物理力學特性及嵌巖樁工程特性，對巖溶地區(qū)橋梁樁基研究現(xiàn)狀進行了歸納和總結(jié)。根據(jù)彈性力學及材料力學理論，分別按薄板和梁理論建立了固支橢圓板、簡支橢圓板、固支矩形板、簡支矩形板、固定梁、簡支梁、固定-簡支梁、懸臂梁、固支寬梁及簡支寬梁等10

3、個力學模型對不同地質(zhì)條件下巖溶地區(qū)橋梁樁基樁-巖受力特性進行了分析，提出了各力學模型的具體適用條件，并結(jié)合現(xiàn)場實體工程巖溶地質(zhì)及幾何條件對不同力學模型進行了對比分析。 基于克拉夫特荷載傳遞理論，分別對不同力學模型下的巖溶地區(qū)橋梁樁基極限承載力特性進行了研究，提出了巖溶樁基極限承載力確定公式，并分析了不同嵌巖深度對巖溶地區(qū)樁基極限承載力的影響。應用實體工程對研究結(jié)論進行對比分析，結(jié)果顯示：(1)不同力學模型所得出的樁基極限承載力值

4、差別較大，準確勘察樁位巖溶地質(zhì)條件，選擇適合現(xiàn)場樁基的力學模型是合理確定樁基極限承載力的關(guān)鍵；(2)在保證必要的嵌巖深度的條件下，巖溶地區(qū)橋梁樁基嵌巖深度應遵循“宜淺不宜深”的設計原則。 在結(jié)合現(xiàn)場試驗對理論成果驗證分析的基礎上，采用計算機仿真技術(shù)對巖溶地區(qū)橋梁樁基在荷載作用下的受力模式進行了模擬分析，并對不同溶洞幾何特征對樁基承載特性的影響進行分析。結(jié)論表明：(1)巖溶地區(qū)橋梁樁基荷載作用下的受力特性及破壞模式同非巖溶地區(qū)橋梁