桩基荷载下溶洞顶板安全厚度研究

本文以深圳市龙岗区龙城工业园内某高层建筑桩基下的溶洞顶板为研究对象,运用理论公式和数值模拟方法分别对桩基荷载下溶洞顶板安全厚度进行研究。选取单桩承载力、溶洞洞跨、溶洞形态系数、桩端偏心率作为顶板安全厚度的影响因素,通过数值模拟得到了安全厚度与各单因素之间的影响规律,并综合考虑这些影响因素得到安全厚度的预测模型;在能保证安全的前提下,将预测模型值与理论公式值进行对比,判断出预测模型更合理节约,对岩溶地基高层建筑桩基设计和现场施工有一定的指导意义。     

广清高速改扩建工程桩基溶洞顶板稳定性研究

针对广清高速公路改扩建工程,选取两个典型桥梁桩基存在下伏溶洞工点,构建溶洞地质概化模型。采用理论分析和数值模拟方法研究桩基溶洞顶板的稳定性,以便为岩溶区桩基设计、施工提供依据。通过规范方法确定桩底作用在溶洞顶板上的荷载,通过成层地基和地应力计算方法计算上覆岩土层作用在顶板上的自重应力。对溶洞顶板分别进行抗冲切、抗剪切、抗弯验算,分别求出稳定系数和桩底竖向极限荷载。运用ANSYS数值模拟方法,对顶板位移、第一主应力和塑性应变进行分析,计算得出桩底竖向极限荷载。理论分析与数值模拟结果对比表明桩基溶洞顶板处于稳定状态,抗剪切、抗弯验算是桩基下溶洞顶板稳定性分析的主要验算指标。     

岩溶地基上桥梁桩基设计优化方法研究与实例

结合岩溶区某桥梁基桩优化设计实例,提出针对基础下并非所有基桩桩端都存在溶洞的情况,通过合理设计承台梁和各桩桩径的方式来减小桩端存在溶洞基桩的桩顶分配荷载,尽量将该类基桩奠基标高设置在最上层顶板上,达到减小岩溶区桩基工程处治难度的方法。在此基础上,根据桩端下存在与不存在溶洞基桩刚度的差异,在分析溶洞顶板沉降计算方法后,解决了差异地基上桩基承台梁内力计算问题。将该方法应用于工程实例中,在分析承台梁刚度和桩径对基桩桩顶荷载分配的影响后,对该桩基础进行优化设计并取得了良好效果。     

穿越溶洞型基桩竖向极限承载力计算方法研究

在岩溶地区，若基桩下伏溶洞的顶板厚度不符合稳定性要求，需考虑基桩穿越溶洞并嵌入溶洞底板以提高基桩承载力。但是，目前尚无计算穿越溶洞型基桩竖向极限承载力的成熟方法。本文首先通过室内试验研究了穿越单层溶洞基桩在桩顶逐级加载条件下“地层-基桩-溶洞”系统的渐进破坏过程及破坏模式；然后，基于塌落拱理论建立了溶洞顶板张拉破坏高度的计算方法，揭示了桩身侧摩阻力的“拱效应”现象；其次，基于小应变理论和单向受压微元体平衡方程，建立了桩身压屈的临界条件，提出了桩身轴向受压极限荷载的计算方法；最后，提出了穿越溶洞型基桩竖向极限承载力的计算流程，并采用该方法计算了某实际穿越溶洞型基桩的竖向承载力。     

某高层建筑桩基下溶洞顶板的FLAC3D数值模拟

随着国家基础设施建设的持续推进,越来越多的高层建筑在岩溶地区兴建,岩溶地区高层建筑常采用桩基础穿透溶洞,但遇溶洞尺寸较大、埋深较深等工况时,穿透溶洞往往造成成桩困难、基础施工不经济合理等问题,所以研究将高层建筑桩基作用在溶洞顶板岩层之上是否可行这一课题具有重要的理论意义和实用价值.论文结合深圳市坪山新区某高层住宅工程项目,采用有限差分软件FLAC3D对高层建筑桩基下的溶洞顶板岩层进行了静荷载下的数值模拟,计算结果表明,从应力、应变、位移和塑性区分布等多方面分析,溶洞顶板岩层均处于稳定状态,能够满足高层建筑的正常使用要求.     

采动影响下松藻矿区近地表溶洞的变形破坏规律

针对松藻矿区地质采矿条件,从弹性力学和随机介质理论出发,导出了采动地表溶洞顶板拉裂及稳定性计算模型;建立了溶洞跨距、埋藏深度及开采移动变形之间的数学关系;分析了在松藻矿区基岩裸露条件下,浅地表溶洞受采动影响的变形破坏规律。     

岩溶洞隙稳定性分析方法浅析

确定溶洞顶板的安全厚度是洞隙稳定性分析的主要目的。为给岩溶区的洞隙稳定性分析提供参考,阐述了洞隙稳定性问题与地下隧道工程的围岩稳定性问题的关系,对岩溶区洞隙稳定性分析方法进行了总结。最后指出,工程地质类比法和结构力学解析法,虽然是目前溶洞顶板的稳定性分析的两种主要方法,但是,由于影响溶洞顶板稳定性的因素较多,因此,洞隙顶板的安全厚度不宜采用单一的方法来确定,建议应在多种方法计算结果的基础上综合确定,必要时,应采用数值分析法进行验证。     

初次断裂前矩形顶板的差分解

给出弹性地基四边夹支平板简化模型，分析初次跨落前顶板的受力机理。采用小挠度弯曲理论的微分方程，建立简化模型的边界条件，用差分法求解方程，并给出算例。结果表明：老顶顶板从中心点开始破坏，破坏沿平行于长边中心线向两边传播。当中心部位破断冒落后，破坏以“O”形向外传递。此结果与已有结论^[2]一致，说明差分法可用于顶板破断分析。为“O”形圈理论和顶板来压预报提供了新的理论证据。     

核爆作用下土中浅埋箱形结构顶板的动载

采用一维波理论，考虑土－结构相互作用及中面力的影响，分析了在核爆作用下土中箱形结构顶板的动载荷，获得了一些有意义的结果，对顶板跨中压力迅速衰减给出了合理的解释。     

岩溶顶板稳定性验算

岩溶会降低岩体强度,给桥梁基础的安全稳定性造成很大的影响。文章以某高速公路工程及其地质条件为背景,选取溶洞顶板厚度最薄处桥梁基础,分别对顶板进行抗冲切、抗剪及抗弯承载力验算。     

不同溶腔-隧道间距对地铁隧道施工影响的模型试验研究

为探明不同溶腔-隧道净距下隧道施工对岩溶地层的扰动影响规律,以贵阳市轨道交通3号线一期工程为依托,开展了城市浅埋环境下不同溶腔-隧道间距对地铁隧道施工影响的模型试验研究。主要得到以下结论：(1)拱顶侧溶腔对拱腰水平位移位移影响较小,主要影响隧道拱顶的竖向沉降量；溶腔对原始地应力场的影响范围是有限的,溶腔直径为4m、溶腔底部与隧道开挖轮廓线顶部净距为5m时,隐伏溶腔的存在对隧顶围岩的沉降量影响不太显著。(2)溶腔与开挖隧道净距为1m、2m、5m时,拱顶围岩最终土压力变化分别为47.4kPa、84.7kPa、135.1kPa。溶腔底部距离隧道开挖轮廓线越近,拱顶围岩在隧道开挖后的土压力变化越小。岩溶地质现象对原始地应力场的影响表现为岩溶腔体对周边围岩的应力释放作用。(3)溶腔与隧道顶部净距为1m、2m、5m时地中沉降峰值分别为25.7mm、32.8mm、38.8mm,分别为无溶腔时的135.3%、172.6%、204.2%。隧道拱部隐伏溶腔与隧道净距并非越小对地表的沉降影响更大,溶腔-隧道净距与溶腔上覆土层厚度都会影响隧道开挖后的地表沉降。(4)各工况下拱架最终轴力表现为全环受压,弯矩值差异较轴力值更显著。拱部隐伏溶腔的存在一定程度上会减小开挖后初期支护结构拱部的受力,且距离隧道开挖轮廓线越近其拱部弯矩值越小。     

贵州省德江县大顶上岩溶塌陷成因及防治措施

岩溶塌陷在喀斯特地区常见的一种地质灾害,对生活在岩溶塌陷易发区的居民来说是一个较大的安全隐患。本文从贵州省德江县大顶上岩溶塌陷区的地质环境条件出发,分析了该区岩溶塌陷的形成原因。认为该区产生岩溶塌陷的基本条件为岩溶发育,有一定厚度松散堆积层,断层破碎带发育,地下水水位大幅度下降。诱发原因为人类采矿工程活动,其主要形成机制有深浅部隐伏岩溶连通效应,机械潜蚀效应和降水入渗效应。在分析岩溶塌陷成因的基础上提出了该区岩溶塌陷的防治措施。     

岩溶地层运营期地下水上涨引起管片上浮规律研究

岩溶地层溶隙发育,地下水流通性强,盾构隧道施工过程中浆液易流失,导致隧道运营过程中易出现上浮错台等灾害。为了研究岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位变化造成的管片上浮问题,通过数值模拟和现场监测,分析岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位上涨引起管片上浮的规律。结果表明：注浆层隧顶空洞、隧底注浆不密实和地下水位上涨是影响管片上浮的主要因素,其中隧顶空洞对管片上浮影响最大;管片隧顶注浆流失越严重,上部注浆层对管片的约束越小,地下水位上涨造成的管片上浮越明显;管片隧底注浆不密实导致管片底部和注浆层之间粘结力降低,管片上浮量增加;研究给出了管片上浮量与注浆层空洞、注浆不密实和地下水位的对应关系,可为岩溶地层盾构注浆施工质量控制提供借鉴。     

高密度电阻率法和探地雷达在昆明长水国际机场岩溶勘查中的应用

随着机场、铁路等基础设施建设快速发展,岩溶区不良地质现象给工程建设、安全生产和人民群众的生命财产带来了不同程度的威胁。但岩溶发育的不确定性和多样化,使得准确圈定岩溶位置成为解决岩溶的难题之一。近年来,在岩溶勘查中主要采用的物探方法是高密度电阻率法,但在裂隙节理发育地区,岩溶多发育溶蚀带及溶洞,岩溶体积小,高密度电阻率法推断的岩溶体顶、底板埋深存在一定误差。通过高密度电阻率法和探地雷达相结合,在工区先进行高密度电阻率法,在高密度电阻率法异常部位再采用探地雷达进行探测,两种方法各自发挥优点,在勘查中取得了明显的效果。     

高密度电阻率法在岩溶探测中的应用

岩溶不仅会导致基岩面起伏很大,而且会产生较多的溶蚀带、溶洞、土洞等不良地质现象,对于建筑物的结构安全影响很大.介绍了高密度电阻率法的基本原理及特点,应用该方法对景德镇市某场地进行了岩溶探测.通过对视电阻率二维成像图异常形态、高低阻等的特征分析,推断了该场地的岩溶分布范围、大小和埋深.经钻探验证,推断结果与钻探资料吻合,...     

贵州喀斯特山区工程性缺水解决的出路与关键科技问题

喀斯特山区的缺水是由于自然条件差,工程条件不具备造成特有的"工程性缺水",或称为"环境性缺水".通过对喀斯特山区工程性缺水成因分析,结合喀斯特山区自然和社会经济条件,提出了以浅层喀斯特水开发利用、雨水收集利用及节水为主的解决喀斯特山区工程性缺水的模式和措施.并针对以往试验示范中出现的问题,提出了需要解决的关键问题是:如何确切地计算和评价浅层喀斯特水资源?如何保护微型蓄水工程(小水池、水窖、水柜)水质,确保人畜饮水安全?表层带喀斯特水开发对地表生态环境的影响如何?     

岩溶土(暗)洞对临近高压输电杆塔基础安全影响

土洞是覆盖型岩溶区一种隐伏的不良地质现象。输电线路在经过岩溶地质区域时,岩溶暗(土)洞的存在会对邻近的杆塔基础安全产生威胁,严重时使得输电杆塔产生倾斜甚至倾覆。以湖北省恩施-水布垭输电线路为工程背景,采用ABAQUS有限元软件,分析了土洞的尺寸、覆盖层厚度以及土洞与输电杆塔的相对位置对500 k V输电杆塔的影响。以正常使用极限状态下地基倾斜限制值为安全控制指标,得到了保证该输电杆塔基础安全的不同尺寸土洞的洞顶位置安全影响线,并且采用该影响线对某实际案例进行验证。该方法可为类似地质条件下输电工程选线、输电杆塔基础设计以及地基处理提供参考。本文模拟研究对邻近岩溶土洞输电杆塔安全评价及灾害处理有着重要的指导意义。     

广西石山地区经济发展实绩浅析

统计分析了２８个石山县１５年的经济发展趋势实绩，证实广西石山地区经济发展很快，但与此同时，它们与全广西和全国的差距却拉开更多。建议将石山地区的扶贫异地安置和浅海养殖的科技兴海试验区结合实施。     

塔中奥陶系大型不整合面与风化壳岩溶发育

塔里木盆地经历了多期构造运动,造成沉积间断,继而形成一系列重大的地层不整合面.塔中地区奥陶系主要发育有两个大型的不整合面T47和T07,它们受构造和海平面的共同控制,暴露时间长,规模大,在区域上控制了两期强烈的风化壳岩溶事件的发育.第一期位于下奥陶统顶部不整合面之下,第二期位于上奥陶统顶部不整合面之下.这两期岩溶特征因其上覆不整合面的特征不同而不同.不整合面对岩溶发育的控制主要体现在两个方面,一是不整合面形态对分化壳岩溶发育范围的控制,二是不整合面的强度级别对分化壳岩溶发育深度的控制.