确定嵌岩桩下伏溶洞顶板安全厚度的局部强度折减法

以一岩溶区建筑工程为例,建立桩基-顶板-溶洞相互作用力学模型,通过不断折减溶洞顶板强度参数,直到溶洞顶板塑性区完全贯通,获取强度折减系数,进而获得溶洞顶板安全厚度和桩基极限承载力。溶洞顶板安全厚度为模型顶板厚度与强度折减系数之商;桩基极限承载力为模型桩顶加载量与强度折减系数之积。桩基静载试验表明计算结果合理。与简化理论解析法相比,局部强度折减法不受溶洞形状、顶板边界、荷载作用位置等因素制约,具有普适性。     

岩溶地区桥梁桩基设计

通过大成桥高架桥溶洞桩基设计 ,总结岩溶发育地区桥梁基础地质勘探、洞顶板安全厚度计算、桩基设计等应注意的问题     

岩溶区客运专线桥梁桩基沉降和注浆加固研究

新建铁路客运专线设计时速多为300 km以上,对桥梁桩基沉降量要求极高。全面分析岩溶区溶洞对桩基沉降的影响,准确预测岩溶区桩基的沉降量是铁路客运专线桥梁基础设计的难题。以郑徐铁路客运专线徐州特大桥岩溶区桩基工程为依托,通过建立桩基和溶洞地基有限元模型,系统分析了溶洞参数对桩基沉降的影响规律,并对比了不同注浆加固方案对岩溶区桩基沉降的控制效果。结果表明:溶洞顶板厚度、桩尖至岩溶层间岩土层厚度、溶洞尺寸大小及竖向线溶率均对桩基沉降有影响。其中,桩尖至岩溶层间岩土层厚度和溶洞顶板厚度对注浆加固效果影响较大,应根据具体情况进行分析以确定合理的注浆加固方案。     

基于突变理论的岩溶区路基顶板安全厚度分析

对岩溶区溶洞顶板稳定性常用计算方法进行分析.在此基础上,根据岩溶区路基溶洞顶板工程特点及溶洞顶板受力特性,建立岩溶区路基的力学模型.并引进突变理论,通过建立相应能量势函数和分叉集方程,导出岩溶区路基承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度确定的尖点突变模型,结合岩溶区路基下伏溶洞顶板失稳破坏条件,由此提出了岩溶区路基下伏溶洞顶板安全厚度的确定方法.通过工程实例对本文方法进行验证.结果表明,该方法能满足工程要求,具有一定的理论价值与工程实用价值.     

岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术措施

岩溶地基对桥梁的危害性非常大 ,设计与施工时必须高度重视。通过某铁路大桥溶洞桩基设计及施工 ,结合岩溶地质发育形态 ,总结岩溶发育地区桥梁基础地质勘探、洞顶板安全厚度计算、桩基设计及施工等应注意的问题 ,确保桥梁建设及运营的安全。     

岩溶区桥基下伏溶腔顶板安全厚度分析

研究目的:以某客运专线岩溶区大桥为例,结合溶腔实际空间分布形态,对桥基荷载作用下溶腔岩体应力特征进行三维有限元分析,确定溶腔顶板的安全厚度.研究结果可为岩溶地区高速铁路、客运专线桥梁基础设计提供参考.研究结论:溶腔顶板厚度为30 m和25 m时,桥基附近岩体安全系数均在1.2以上,溶腔顶板安全系数在1.3以上,溶腔顶板是安全的;溶腔顶板厚度20 m时,溶腔洞周局部岩体安全系数约1.1,溶腔顶板基本是安全的,但岩体强度储备不足.本工程桥基荷载作用下溶腔顶板最小安全厚度约为20 m,对应基础最大埋深为13 m;基础设计埋深为8 m,溶腔顶板是安全的.     

广州地铁六号线西段岩溶分布特征研究

根据勘察资料,采用统计分析方法对广州地铁六号线西段溶洞高度、顶板埋深、顶板厚度进行了研究.分析结果表明:溶洞高度差别较大,高度最大的溶洞位于浔峰岗—沙贝区间,但高度较大溶洞所占比例较小,大部分溶洞高度小于3 m.首见溶洞顶板埋深变化较大,最大埋深38.55 m,最小埋深7.8m,均位于沙贝—大坦沙区间.六号线西段首见溶洞顶板厚度最大达22.2 m,最小为0.2m,均位于浔峰岗—沙贝区间,岩溶属于强发育,对工程影响较大,在地铁设计和施工时应引起足够重视.     

基于突变理论的岩溶隧道拱顶安全厚度分析与失稳预测

为解决岩溶地区隧道安全施工的问题,在突变理论基础上,对岩溶隧道顶板安全厚度及稳定性问题进行研究.基于弹性梁模型,综合考虑围岩自重和隧道坡度等因素,建立隧道拱顶突变失稳的判别方程,得到岩溶隧道顶板安全厚度的计算公式,并分析相关因素对顶板安全厚度的影响规律.在此基础上,进一步提出隧道拱顶失稳预测方法,并结合工程实例进行验证.研究结果表明:溶腔水压力、溶腔大小、围岩弹模对拱顶安全有着重要影响;基于突变理论得到的岩溶隧道顶板安全厚度计算方法在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性,建立的顶板失稳预测模型能有效预测岩溶隧道拱顶失稳时间.     

多向荷载作用下岩溶区嵌岩桩嵌岩深度计算方法

针对多向荷载作用下岩溶桩嵌岩深度研究的不足,基于Hoek-Brown破坏准则和静力平衡原理,研究水平力、弯矩和竖向承载力作用下岩溶区桩基溶洞顶板受力特性,推导出三向荷载共同作用下嵌岩桩嵌岩深度计算公式。通过与规范和工程实例对比分析,证实了方法的实用性。在此基础上探讨了基岩顶面水平力、弯矩、竖向承载力与嵌岩深度之间的关系,三者对嵌岩深度最大值和最小值均有影响。     

潮汐变化岩溶地区桩基施工技术研究

以肇庆新区康盛花园项目岩溶发育区块桩基施工为例,重点介绍了水位呈“潮汐式”变化工况下桩基施工技术。针对岩溶发育地区桩基水位“潮汐式”变化给桩基施工带来对桩基泥浆护壁冲刷岩溶,形成泥浆护壁困难,水土流失严重,桩基施工过程中扰动引起反复塌陷,溶洞填充后仍为流速状不稳定等问题,通过利用电磁波跨孔CT法探测技术进行溶洞探测,加强“潮汐”水位观测,注浆加固作业范围土体,多层钢护筒跟进以及利用气举反循环法进行桩基清孔等多种辅助技术措施,成功解决了潮汐水位变化岩溶发育地区桩基成孔的相关难题,确保了工程质量和施工安全,丰富了施工经验,对建造类似工程具有较好借鉴意义。     

宜万铁路下村坝隧道大型半充填溶洞处理技术

宜万铁路下村坝隧道施工中揭示大型半充填型溶洞——"+615"溶洞,溶洞处理难度大,技术要求高,为确保施工及运营期隧道安全,在查清溶洞发育地质特征的基础上,研究安全可靠、经济适用的综合处理方案。根据溶洞发育规模、工程及水文地质条件综合考虑隧道工程修建技术特点,经理论计算、工程类比,对"+615"大型半充填溶洞提出了"拱部回填砂浆稳定危岩、隧底桩基承台结构跨越溶洞、洞身加强型复合式衬砌结构"相结合的综合处理技术。结果表明,工程实践效果较好,隧道结构安全可靠。     

采用小管棚结合桩基托梁技术使隧道通过溶洞

在岩溶地区进行隧道施工，经常遇到地下溶洞，溶洞形式多，构造复杂，给隧道施工造成较多困难，株-六铁路复线新得哥洛隧道，采用小管棚结合桩基托梁技术，克服了困难，确保了隧道安全顺利地通过溶洞。     

岩溶区桩基注浆加固效果的影响因素分析

目前关于岩溶区桩基沉降计算的研究相对较少,还没有成熟的计算理论及计算公式,这给岩溶区铁路客运专线桥梁基础设计提出了难题。本文以某高铁为依托工程,建立岩溶区桩基有限元模型,模拟了不同注浆方案对控制岩溶区桩基沉降的效果,系统分析了注浆土体变形模量和桩尖土层厚度对不同注浆加固效果的影响规律,可为同类工程提供参考。     

综合考虑各影响因素下浅埋室顶板最大安全荷载预测

以新疆乌鲁木齐“世纪花苑”三期工程人防地道为例,运用快速拉格朗日差分分析程序,通过逐渐调整上部荷载大小,使其达到临界状态下的数值模拟方法,系统分析不同影响因素(如洞跨、顶拱高跨比、顶板厚度、荷载范围等)对人防地道顶板最大安全荷载的影响及相关变化规律。结果表明,顶板最大安全荷载与洞跨及荷载范围成反比,而与顶拱高跨比、顶板厚度和荷载偏心率成正比。在此基础上,用数理统计方法得出能综合考虑各影响因素下顶板最大安全荷载的预测方程。     

高速铁路采空区桥基沉降变形数值模拟分析

通过对采空区桥梁群桩基础沉降进行数值模拟,分析采空区桩基在荷载作用下变形过程及特点,揭示不同工况下的基础变形规律。研究结果表明,基础沉降满足规范要求,沉降主要集中在浅层土地层中;桩间土与桩顶沉降均匀;采空巷道顶板的沉降与地基其他部位沉降基本一致,桩基能够有效限制采空巷道顶板的变形。     

洛湛铁路YH2标大路口特大桥岩溶地质钻孔桩施工技术

结合洛湛铁路YH2标大路口特大桥桩基工程施工实践,克服岩溶地区溶洞造成的施工困难,摸索和总结了针对各种不同溶洞处理方法和施工经验,通过采用这些技术施工进行顺利,保证了桩基质量。     

溶洞对轨道交通车站基坑开挖稳定性的影响规律

当轨道交通车站基坑位于溶洞地层上开挖时，会面临很大的安全问题，研究溶洞对车站基坑开挖稳定性的影响规律有助于改善轨道交通工程施工安全。以南京—句容城际轨道交通工程为例，建立三维有限元模型分析了溶洞对轨道交通车站基坑开挖稳定性的影响。根据基坑开挖及支护过程中支护桩的水平位移、基坑坑底土体隆起量和支护桩后地面沉降的变化规律，确定了溶洞的空间影响范围，并将数值模拟结果与实际监测结果进行了对比，验证了数值模拟结果的准确性。通过模拟基坑与溶洞的不同位置关系、不同溶洞尺寸下的基坑开挖与支护过程，得到相应的围护结构变形和基坑土体位移，进而总结出溶洞位置及其尺寸对基坑开挖及围护结构的稳定性的影响规律。     

高速公路下伏采空区稳定性评价方法探讨

采空区是高速公路运营中的隐患,常突然发生变形,严重时会导致重大交通事故。一旦发生,又难以维修养护,往往中断行车,危害甚为严重。路线一般应以绕避采空区为宜。若必须通过时,也必须尽可能地查明情况,彻底处理,不留后患。本文以实际工程为例,分别采用溶洞顶板厚度计算法(厚跨比)、小型采空区顶板厚度计算法、完整顶板概念法以及普氏松散介质平衡拱理论对小型采空区进行了稳定性评价,并对结果进行比较分析,提出了合理的处理方案。     

双排桩基悬臂式 挡土墙结构计算方法研究

基于双排桩基悬臂式挡土墙结构与传统支挡结构存在较大的差异性,通过探讨双排桩基悬臂式挡土墙结构的承载机理,提出该结构的简化分析模型以及结构内力与变形的解析计算方法,并通过典型工程的有限元建模计算,验证该计算方法的可行性。研究结果表明:双排桩基悬臂式挡土墙结构可分解为悬臂段、底板与桩基,依次采用悬臂梁模型、简支梁模型与弹性地基梁模型进行设计计算;悬臂段承受填筑体水平土压力荷载;底板承受悬臂段传递的重力、水平力与弯矩,以及上部填筑体的竖向均布土压力荷载;桩基承受荷段受水平土压力,锚固段承受由变形引起的弹性抗力;悬臂段底部、底板纵向跨中断面、底板与桩基连接处以及桩基顶部与锚固点附近为应力集中断面,设计时应注意截面安全检算;理论计算结果略大于数值计算结果,验证了该计算方法的合理性,为结构优化设计提供了思路。     

宜万铁路龙麟宫隧道穿越大型半充填溶洞综合处理技术研究

宜万铁路龙麟宫隧道DK231+700～DK231+800段大型半充填溶洞纵向长100 m,横向宽100 m,溶洞规模宏大、各段形态各异,隧道整个洞身均位于溶洞内。设计采用立柱支顶与锚喷网结合的溶洞防护方案,防止了溶洞顶板大面积剥落、垮塌,为下部安全施工提供必要条件;根据溶洞与隧道的不同空间关系,采用了复合地基+整体结构、单压式结构及框架结构等特殊隧道结构;针对隧底溶洞充填物承载力偏低的问题,采用了换填、钢管桩注浆加固及深孔注浆加固的措施,提高了承载力,减小了工后沉降。经过2年多的连续监测,溶洞顶板、隧道结构均处于正常工作状态,说明处理方案安全、可靠。