基于莫爾破壞判據(jù)的溶洞頂板沖切破壞研究

趙明華，肖 堯，徐卓君，楊超煒

(湖南大學(xué) 巖土工程研究所，湖南 長沙 410082)

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基于莫爾破壞判據(jù)的溶洞頂板沖切破壞研究

趙明華，肖 堯，徐卓君，楊超煒

(湖南大學(xué) 巖土工程研究所，湖南 長沙 410082)

在現(xiàn)有巖溶區(qū)嵌巖樁承載機理研究的基礎(chǔ)上，參考較為成熟的混凝土板沖切破壞研究成果，針對巖溶區(qū)巖體特點引進莫爾二次拋物線型巖石破壞判據(jù)，通過變分原理求得沖切破壞體的曲線方程，并基于功能原理推導(dǎo)出了溶洞頂板抗沖切極限承載力，由此導(dǎo)得溶洞頂板最小安全厚度。參數(shù)分析表明：破壞體d1/d(下部直徑與樁徑比)隨σc/σt(抗壓與抗拉強度比)增大而呈非線性增大。最后用工程實例對溶洞頂板最小安全厚度計算公式進行了驗證，充分證明了計算結(jié)果的正確性，對巖溶區(qū)嵌巖樁初步設(shè)計具有較好的實踐意義。

橋梁工程；溶洞頂板；莫爾二次拋物線型破壞判據(jù)；安全厚度；沖切破壞

0 引言

我國巖溶地質(zhì)分布范圍十分廣泛，由于勘察較為粗糙，在實際工程中容易出現(xiàn)橋梁樁基選址錯誤的情況；然而由于變更橋址代價太大，所以樁基無可避免會作用在巖溶地基上[1]。巖溶區(qū)樁基設(shè)計的關(guān)鍵是保證溶洞頂板的穩(wěn)定性，因此溶洞頂板成為了研究的主要對象。目前，許多學(xué)者在這方面做了相關(guān)的研究。黎斌等[2]基于三維有限單元法，對樁基礎(chǔ)下的溶洞頂板進行了應(yīng)力分析計算，并采用多元線性回歸的方法求得樁底到溶洞頂部距離臨界值與溶洞大小和單樁設(shè)計荷載之間的關(guān)系式；……