巖溶區(qū)樁基極限承載力有限元上限分析

李春

(廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司， 廣西 南寧 530000)

中國(guó)巖溶地貌具有分布廣泛性，地質(zhì)狀況復(fù)雜多樣性等特點(diǎn)，特別是在廣西境內(nèi)，巖溶地貌構(gòu)成了桂林山水等旅游景點(diǎn)，但也給巖溶區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的開(kāi)展帶來(lái)了巨大的難度，往往橋梁需要穿越巖溶發(fā)育區(qū)進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工作業(yè)，因此探究巖溶區(qū)橋梁樁基極限承載力對(duì)實(shí)際工程具有較大實(shí)踐價(jià)值。

當(dāng)前，在試驗(yàn)研究方面，趙明華等基于相似理論，通過(guò)控制變量設(shè)計(jì)了樁基下伏溶洞的室內(nèi)試驗(yàn)，得到了不同厚度條件下樁基的極限承載力的大小；雷勇等開(kāi)展了對(duì)比性較強(qiáng)的模型試驗(yàn)，通過(guò)變化溶洞頂板厚度以及位置偏移量探究了樁端極限承載力及其破壞模式，并得到了頂板厚度對(duì)嵌巖樁極限承載力的影響規(guī)律。在理論研究方面，趙明華等建立了嵌巖樁樁端極限承載力的平面應(yīng)變模型，采用復(fù)變函數(shù)求解出嵌巖樁樁端約束力，并引入Griffith強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則對(duì)溶洞穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)；賀建清等基于極限分析上限定理，通過(guò)假定巖楔體的破壞模式，得到了巖溶區(qū)樁端極限承載力的計(jì)算公式以及溶洞頂板所需的最小安全厚度。在數(shù)值研究方面，黎斌等利用Ansys軟件分析了嵌巖樁樁端荷載作用下溶洞頂板的受力狀況，并采用回歸分析法擬合出頂板最小安全厚度與溶洞大小對(duì)樁基設(shè)計(jì)荷載的影響關(guān)系式；尹凱麗等則采用三維有限元軟件對(duì)武漢地區(qū)的溶洞展開(kāi)了正交數(shù)值模擬試驗(yàn)，研究了溶洞高度、頂板厚度、頂板跨度等因素對(duì)樁基承載力的影響。……