巖溶區(qū)嵌巖樁承載特性及其設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的迅猛發(fā)展,樁基礎(chǔ)在公路橋梁中應(yīng)用日益廣泛。較多的樁基使用在巖溶區(qū)地基,我國巖溶分布廣泛,當(dāng)樁基礎(chǔ)穿越該類地區(qū)時(shí),由于存在下伏溶洞等工程隱患,使得樁基對(duì)豎向變形極為敏感,一旦出現(xiàn)過量變形,將直接影響樁端巖溶頂板厚度的穩(wěn)定性,情況嚴(yán)重則可能導(dǎo)致溶洞塌陷,對(duì)整個(gè)橋梁工程產(chǎn)生致命危害。為此,本文采用理論分析與數(shù)值模擬方法,對(duì)巖溶區(qū)嵌巖樁承載機(jī)理及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討,主要研究工作如下:
　　 首先,針對(duì)巖溶區(qū)嵌巖樁承載力和

2、設(shè)計(jì)方法的特殊性,深入分析了巖溶區(qū)嵌巖樁在水平荷載和豎向荷載作用下的受力特性和承載機(jī)理,對(duì)嵌巖樁的荷載傳遞過程、樁側(cè)阻力和樁端阻力的各種計(jì)算模式、破壞性狀；同時(shí)探討了巖溶區(qū)嵌巖樁樁端巖層的受力特性與破壞機(jī)理,為巖溶區(qū)嵌巖樁的合理設(shè)計(jì)與計(jì)算提供了基礎(chǔ)。
　　 其次,引進(jìn)Hoek-Brown強(qiáng)度理論,通過變換推導(dǎo)出能考慮巖體質(zhì)量的巖體抗拉強(qiáng)度,同時(shí)考慮豎向應(yīng)力的巖體抗剪強(qiáng)度公式,將其應(yīng)用于基樁樁端下伏溶洞的巖層頂板的安全厚度確定中,

3、得到了巖溶區(qū)嵌巖樁樁端溶洞頂板安全厚度確定新方法。
　　 再之,分析了巖溶區(qū)嵌巖樁的承載機(jī)理及側(cè)阻端阻的傳遞規(guī)律,建立了樁側(cè)樁周的荷載傳遞模型,在荷載傳遞理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)樁側(cè)土(巖)與樁端巖層阻力的發(fā)揮程度,導(dǎo)得了樁頂沉降量與樁頂荷載之間的關(guān)系式,提出了按樁頂沉降控制巖溶區(qū)嵌巖樁豎向承載力計(jì)算方法。
　　 然后,應(yīng)用數(shù)值模擬方法,深入分析影響巖溶區(qū)樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性的因素,對(duì)不同洞徑條件下溶洞變形力學(xué)特性及頂板安全厚