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(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)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(chǔ)將置于巖溶頂板之上。由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件非常復(fù)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(shè)計(jì)方法的觀點(diǎn)至今仍不一致。工程中在進(jìn)行巖溶樁基設(shè)計(jì)及施工時(shí)均將其作為一般嵌巖樁考慮，并在此基礎(chǔ)上對(duì)溶洞頂板簡化后進(jìn)行安全厚度驗(yàn)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(xué)作用，其承載機(jī)理同一般嵌巖樁顯然有較大差異，簡單將

2、一般嵌巖樁設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于巖溶地區(qū)嵌巖樁設(shè)計(jì)與施工中顯然不盡合理。因此，對(duì)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(shí)用價(jià)值。 本文在參考國內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，深入分析了樁基圍巖物理力學(xué)特性及嵌巖樁工程特性，對(duì)巖溶地區(qū)橋梁樁基研究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納和總結(jié)。根據(jù)彈性力學(xué)及材料力學(xué)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(gè)力學(xué)模型對(duì)不同地質(zhì)條件下巖溶地區(qū)橋梁樁基樁-巖受力特性進(jìn)行了分析，提出了各力學(xué)模型的具體適用條件，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體工程巖溶地質(zhì)及幾何條件對(duì)不同力學(xué)模型進(jìn)行了對(duì)比分析。 基于克拉夫特荷載傳遞理論，分別對(duì)不同力學(xué)模型下的巖溶地區(qū)橋梁樁基極限承載力特性進(jìn)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(duì)巖溶地區(qū)樁基極限承載力的影響。應(yīng)用實(shí)體工程對(duì)研究結(jié)論進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果顯示：(1)不同力學(xué)模型所得出的樁基極限承載力值

4、差別較大，準(zhǔn)確勘察樁位巖溶地質(zhì)條件，選擇適合現(xiàn)場(chǎng)樁基的力學(xué)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(yīng)遵循“宜淺不宜深”的設(shè)計(jì)原則。 在結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)理論成果驗(yàn)證分析的基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)巖溶地區(qū)橋梁樁基在荷載作用下的受力模式進(jìn)行了模擬分析，并對(duì)不同溶洞幾何特征對(duì)樁基承載特性的影響進(jìn)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