基于離散單元法的下伏溶洞上方樁基承載力研究

孫文堅, 丁小彬, 任續(xù)鋒

(1.中鐵十六局集團路橋工程有限公司, 北京 101500; 2.華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院, 廣州 510641)

我國巖溶地貌分布面積高達130萬km2,在實際工程施工中,巖溶地質(zhì)條件極易引發(fā)滲漏、坍塌和沉降等問題,嚴(yán)重影響建筑工程的安全性和可靠性。眾多學(xué)者采用數(shù)值模擬方法對樁基承載機理進行了大量研究,已取得較多成果。

蔡建斯等[1]利用軟件FLAC3D對深圳市某東部區(qū)域可溶巖區(qū)域進行了數(shù)值建模和分析,得出該區(qū)域可能發(fā)生巖溶地面塌陷災(zāi)害的條件,并提出合理的防治建議。黎斌等[2]使用三維有限元法對樁基下伏溶洞的頂板應(yīng)力進行了合理的模擬計算,并通過使用多元線性回歸方法得出了樁底至上方溶洞頂板距離的臨界值、溶洞徑長、形態(tài)與單樁設(shè)計荷載之間的關(guān)系。趙明華等[3]根據(jù)巖溶區(qū)嵌巖樁的工程施工特點,建立了符合樁基工程特點的巖溶區(qū)嵌巖樁的力學(xué)模型,對頂板安全厚度進行了研究,并結(jié)合湖南省潭邵高速公路建設(shè),對公式的適用范圍、注意事項、影響因素以及合理的安全系數(shù)的選取等進行了討論。陳岳川[4]以廣東北部的巖溶地區(qū)作為工程依據(jù),利用有限元軟件Abaqus對實際工程中的高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)合地基進行了建模分析,得到了應(yīng)力、沉降和樁土應(yīng)力比等結(jié)果,并驗證了模擬方法的有效性。周斌[5]通過使用有限差分法軟件FLAC3D模擬樁基溶洞模型,同時按照塑性區(qū)、變形區(qū)、剪應(yīng)變區(qū)3個不同的區(qū)域進行了分析,并得出在不同地質(zhì)概化模式下樁基下伏巖溶頂板極限承載力,同時也探究了不同形態(tài)下的溶洞頂板破壞的情況與準(zhǔn)則?！?br>