江西巖溶地區(qū)橋梁樁基承載性能數(shù)值分析研究.pdf

1、巖溶（karst）是一種由地下水長期溶蝕可溶性巖石而產(chǎn)生巖石內(nèi)部的空洞現(xiàn)象，對建設(shè)工程的基礎(chǔ)有著很大影響。巖溶地質(zhì)情況在我國有廣泛分布，貴州、云南存在著可溶性巖石，同時也有普遍的溶蝕現(xiàn)象，廣西地區(qū)的巖溶則已經(jīng)普遍到能作為旅游景點。江西地區(qū)同樣也存在著這樣的情況，巖溶在江西的分布主要在上高、宜春、萍鄉(xiāng)一帶，它分布的廣泛和發(fā)育程度已經(jīng)對橋梁、建筑等的建設(shè)產(chǎn)生了很大的影響。
　　江西省是中部的欠發(fā)達地區(qū)，其基礎(chǔ)設(shè)施尚未建設(shè)完善，高速公路

2、、鐵路、城市橋梁的建設(shè)規(guī)模會增大，經(jīng)過巖溶地區(qū)的公路將越來越多，橋梁樁基工程需要應(yīng)對溶洞的情況也會越來越多。然而我國規(guī)范中對于建立在溶洞以上的嵌巖樁的承載力的計算方法并不統(tǒng)一和明確，也就是說，規(guī)范中僅有常規(guī)條件下嵌巖樁承載力的計算式，而缺少存在溶洞情況下的計算式，這對于影響因素頗多、爭議很大的巖溶地區(qū)顯然是不合理的。
　　為指導(dǎo)巖溶地區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，給橋梁嵌巖樁極限承載力的計算提供可靠的依據(jù)，對巖溶區(qū)嵌巖樁承載力的研究應(yīng)該達

3、到一個通用的、公式化的水平。
　　本文將基于江西地區(qū)的巖溶地質(zhì)特征，對下伏溶洞的嵌巖樁承載特性做了一些分析和研究，主要內(nèi)容包括：
　?。?）對江西某高速公路設(shè)計路線上穿過巖溶區(qū)的橋梁地質(zhì)情況、溶洞分布和發(fā)育特征做了一個比較詳細的統(tǒng)計和總結(jié)；
　?。?）查閱文獻，分析巖溶區(qū)嵌巖樁承載和破壞機理；
　?。?）參考資料，選用擴展的DP模型作為巖土本構(gòu)模型，并利用有限元軟件ABAQUS對嵌巖樁力的傳遞機理進行了有效的模擬

4、；
　?。?）對溶洞的數(shù)個幾何與物理參數(shù)進行了敏感性數(shù)值分析，結(jié)論表明：a）嵌入溶洞頂板的樁基破壞模式主要分兩種：頂緣受樁端壓力破壞和底緣受拉破壞，當(dāng)樁基和溶洞邊界在平面上比較接近時，還容易發(fā)生頂板巖石的剪切破壞；b）溶洞的豎向尺寸對樁基承載力的影響并不明顯，其水平尺寸的影響較為突出；c）嵌巖樁在4m及以下厚度的頂板上時，其前沿深度宜淺不宜深，在5m至8m厚度的頂板，最佳嵌巖深度宜為0.5m~1.0m；d）溶洞頂板上的嵌巖樁極限承