某高層建筑樁基下溶洞頂板的FLAC3D數值模擬

苗博泉，趙 旺

(中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081)

0 引言

我國巖溶廣泛發育，分布面積廣、類型繁多，遠超世界大多數國家[1]。溶洞是指隨著地下水在巖溶通道中的運移，可溶巖持續受溶蝕、沖蝕和潛蝕作用而形成的地下洞穴。溶洞大都分布在可溶巖地區的斷層帶和裂隙帶，溶洞的形成使基巖不再完整，使其力學性質有別于半無限介質，大幅降低了基巖的承載力。在上部荷載、振動或地下水波動等因素作用下，溶洞頂板可能因失穩而發生破壞，導致建筑基礎下沉或不均勻沉降，對建筑物的安全造成嚴重損害[2]。巖溶地區高程建筑常采用嵌巖樁基礎型式將樁基礎穿透溶洞深入下部穩定基巖一定深度，以保證基礎的安全穩定[3]。但巖溶重度發育區溶洞尺寸往往較大，造成穿透溶洞時很難成樁[4]，某些地區可能在豎向有多層串珠狀溶洞發育，或者溶洞埋深很深，這時如果繼續穿透溶洞，基礎施工就難以保證經濟和合理，因此就需要考慮將樁基礎置于溶洞頂板巖層上的可行性，結合在建的實際工程項目進行高層建筑樁基荷載作用下的溶洞頂板穩定性研究，可為巖溶地區工程項目的設計和施工提供理論和技術支撐。本文采用FLAC3D軟件對樁基礎和溶洞頂板巖層相互作用的系統進行數值模擬，得到了溶洞圍巖的應力、應變、塑性區分布等規律，從定量角度證明了樁基礎下溶洞頂板巖層的穩定性。

1 工程概況

工……