巖溶區(qū)含溶洞巖石地基穩(wěn)定性分析討論

地下水產(chǎn)生的潛蝕作用和崩解作用,對地基中土洞發(fā)育乃至破壞失穩(wěn)有重要的影響。根據(jù)彈性理論及相關(guān)分析,可以獲得地基中土洞周邊土體的應(yīng)力狀態(tài),再利用莫爾-庫侖屈服準(zhǔn)則,對其進(jìn)行安全穩(wěn)定性判別。結(jié)合工程實(shí)例計(jì)算,發(fā)現(xiàn)地下水位變化將導(dǎo)致土洞周邊土體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生明顯改變,并有可能導(dǎo)致土洞地基破壞失穩(wěn)。

通過對隱覆型巖溶地基穩(wěn)定性的分析,提出采用壓漿法預(yù)處理隱覆型巖溶地基,并對壓漿效果進(jìn)行了分析評價(jià),認(rèn)為壓漿預(yù)處理隱覆型巖溶地基切實(shí)可行

根據(jù)影響溶洞和土洞頂板穩(wěn)定性的多種的因素,綜合論述了工程實(shí)踐中常用的巖溶地基穩(wěn)定性分析評價(jià)方法及其適用范圍

巖溶地區(qū)溶洞頂板穩(wěn)定性分析

重慶市某房地產(chǎn)企業(yè)擬在渝懷鐵路人和場隧道上方修建住宅小區(qū),為對擬建建筑和既有鐵路隧道的相互影響及其穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析與評價(jià),采用地層結(jié)構(gòu)法和結(jié)構(gòu)荷載法兩種技術(shù)手段,全面分析了修建高層建筑對既有隧道圍巖位移、應(yīng)力及對其安全系數(shù)產(chǎn)生的附加影響。

重慶時(shí)尚園工程3號樓在規(guī)劃的公路隧道上修建而形成洞室地基,為此,如何分析評價(jià)高層建筑洞室地基的穩(wěn)定性是主要的巖土工程問題。本文通過理論計(jì)算及三維彈塑性有限元數(shù)值分析,評價(jià)了隧洞開挖后建筑物與隧洞的相互影響,得出了有意義的結(jié)論,并提出了適宜的建議。該分析方法為以后類似問題的評價(jià)具有重要的參考價(jià)值。

為了給出樁端荷載作用于不同位置溶洞的穩(wěn)定性評價(jià)方法,首先,依據(jù)巖溶區(qū)樁基承載特性,不考慮樁身側(cè)摩阻力的影響,將上覆土層等效為相同重度的巖層,建立簡化計(jì)算模型。其次,將樁端荷載等效為一集中力,基于mindlin解求得樁端荷載作用下半無限空間內(nèi)的地層應(yīng)力。再次,利用復(fù)變函數(shù)的方法求得溶洞在重力作用下的地層應(yīng)力,其主要思想是通過映射函數(shù)將溶洞所在平面映射到單位圓外域上,根據(jù)邊界條件對地層應(yīng)力進(jìn)行求解。最后,將樁端荷載作用下產(chǎn)生的地層應(yīng)力與溶洞在重力作用下產(chǎn)生的地層應(yīng)力進(jìn)行疊加,從而得到樁端荷載作用在含有溶洞地層中的應(yīng)力表達(dá)式,并在此基礎(chǔ)上求得最大、最小主應(yīng)力,同時(shí)引入griffith強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則,對溶洞穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明：通過計(jì)算可得溶洞邊界上的應(yīng)力最為集中,因此在實(shí)際工程應(yīng)用中,可對溶洞邊界上關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算來判斷溶洞在樁基荷載作用下是否會發(fā)生破壞;理論計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際情況吻合良好,為巖溶區(qū)樁端荷載作用下溶洞穩(wěn)定性評價(jià)提供了一種新的、更為接近工程實(shí)際情況的理論計(jì)算方法;值得注意的是,所提計(jì)算模型是基于平面應(yīng)變假定,不能考慮樁和溶洞之間的空間效應(yīng),因此該方法也只能考慮單個(gè)溶洞的影響,這些問題在后續(xù)研究中值得深入探討。

為分析巖溶區(qū)雙孔圓形土洞的地基穩(wěn)定性,利用柯西積分法求出存在單一土洞時(shí)的復(fù)應(yīng)力函數(shù),基于schwarz交替法進(jìn)行二次迭代導(dǎo)出雙極坐標(biāo)系下土層中任意一點(diǎn)的應(yīng)力大?。煌ㄟ^應(yīng)力坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求得土體的最大、最小應(yīng)力,利用mohr-coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則判定土洞洞邊最危險(xiǎn)點(diǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)；將本文方法計(jì)算結(jié)果與精確解析解以及abaqus數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比,并結(jié)合工程算例驗(yàn)證了schwarz交替法具有較高的精度；引入穩(wěn)定系數(shù),從土體的側(cè)壓力系數(shù)、土洞半徑比以及土洞相對位置3個(gè)方面對雙孔土洞的穩(wěn)定性進(jìn)行參數(shù)分析,結(jié)果表明:土洞穩(wěn)定系數(shù)與土體側(cè)壓力系數(shù)呈線性正相關(guān),隨土洞半徑比的增大而非線性減小,隨土洞相對位置的增大先保持不變而后線性增大。

l992年 第3期 南京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào) journalf)tnanjingatchitectura]and civilengineeringinstitute 一 項(xiàng) 模糊綜合評判在巖石 地基穩(wěn)定性評價(jià)中的應(yīng)用 魏瑯 — —’7f 摘要 采用模糊綜合評判方法對巖石地基穩(wěn)定性進(jìn)行丁評判，并提出了提高評判精度的注意事 關(guān)鍵詞：塑笪；巖基穩(wěn)定性；王也差、磊．嚕急l、蘭 本文嘗試采用模糊綜合評判解決巖體地基穩(wěn)定性評價(jià)同題．探索模糊數(shù)學(xué)在巖體工程地 質(zhì)中的應(yīng)用途徑。 1模糊綜合評判數(shù)學(xué)模型 綜合評判問題必須具備以下三個(gè)要素 1)因素集u一{，，?，“) 2)決斷集v一{口，，?，) 3)單因素決斷，從u到模糊映射f：u～一，獲得模糊關(guān)系r，以矩陣表示，只一()?

強(qiáng)溶蝕帶巖溶地基是指在基礎(chǔ)傳遞的荷載作用影響范圍內(nèi)發(fā)育眾多的溶蝕裂隙和溶孔組成、且在一定深度部位往往發(fā)育有較大溶洞的地基。強(qiáng)溶蝕帶內(nèi)的巖體結(jié)構(gòu)多呈碎塊狀,密集或較密集地分布有大量的溶蝕裂隙,溶蝕裂隙間接觸不緊密,張開度大,有的可達(dá)幾十厘米,且存在較多的溶蝕空洞,充填物松散或無充填。因此,根據(jù)線溶蝕率和面溶蝕率相結(jié)合的方法,采用橢圓形溶孔來模擬強(qiáng)溶蝕帶中的溶蝕裂隙和溶蝕空間的力學(xué)效應(yīng),并根據(jù)塑性區(qū)分布形態(tài)特征和位移量值相結(jié)合的方法來進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)。對昆明新機(jī)場航站區(qū)強(qiáng)溶蝕帶巖溶地基穩(wěn)定性分析結(jié)果表明,當(dāng)溶蝕率小于15%時(shí),對巖溶地基穩(wěn)定性影響較小,溶蝕率為15%~25%時(shí)影響中等,溶蝕率大于25%時(shí),影響較大。

通過工程實(shí)例對高層建筑巖石邊坡地基穩(wěn)定性分析方法－規(guī)范傳遞系數(shù)法、轉(zhuǎn)動極限平衡法（瑞典條分法）及有限元法進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)規(guī)范傳遞系數(shù)法所得安全系數(shù)較轉(zhuǎn)動極限平衡所得安全系數(shù)大，而轉(zhuǎn)動極限平衡所得結(jié)果接近有限元法。建議ｄ對高層建筑巖石邊坡地基進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動極限平衡校核。

從巖溶的發(fā)育特征、形成條件和影響因素等方面分析研究了昆明新機(jī)場巖溶的形成機(jī)理。并采用4種不同的方法對巖溶地基的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)，認(rèn)為洞穴充填物質(zhì)、高度、跨度、頂板厚度及埋深是影響巖溶洞穴穩(wěn)定性的內(nèi)在因素．而上部荷載的大小是影響巖溶洞穴穩(wěn)定性的外在因素。

本文從溶洞、土洞對地基穩(wěn)定性的影響入手,結(jié)合工程實(shí)例,就巖溶地區(qū)的溶洞、土洞地基處理進(jìn)行探討,有一定借鑒意義。

西霞院工程電站壩段地基穩(wěn)定性分析——通過對西霞院工程電站壩段地基原設(shè)計(jì)沉降變形量、施工期原形觀測資料及地基變形反演分析結(jié)果的對比、分析，對電站壩段長期變形進(jìn)行預(yù)測表明：各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均無異常，廠房結(jié)構(gòu)處于正常工作狀態(tài)，結(jié)構(gòu)是安全的；反演計(jì)算的沉...

西南地區(qū)某機(jī)場高填方、場區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、分布有軟弱土層,因而高填方體地基的穩(wěn)定性問題是關(guān)鍵的工程技術(shù)問題。以場區(qū)西1#溝為例,在地質(zhì)巖體力學(xué)環(huán)境條件分析研究的基礎(chǔ)上使用先進(jìn)的flac-3d數(shù)值模擬技術(shù)對高填方體地基的失穩(wěn)模式進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上結(jié)合二維平衡計(jì)算對高填方體的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià),并對地基工程處理措施提出相應(yīng)的建議。

采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價(jià)報(bào)告——擬建工程建（構(gòu)）筑物總平面布置見圖1-2所示。主要建、構(gòu)筑物名稱及要素見表1-1所示。大型重要設(shè)備尺寸見表1-2。荷重最大的設(shè)備為甲醇合成塔、甲醇洗滌塔、氣化爐、澄清槽等。建構(gòu)筑物最高的為煤筒倉（高度43.5m）和氣化框架（高度...

老采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價(jià)——通過收集建設(shè)場地地區(qū)的有關(guān)地質(zhì)采礦技術(shù)資料，對建設(shè)場地老采空區(qū)進(jìn)行了殘余沉降預(yù)測和小區(qū)的地基穩(wěn)定性評價(jià)，并提出了建筑物抗變形措施建議。

巖溶地基對橋梁的危害性非常大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起高度重視。該文根據(jù)巖溶的分布及特征,對橋梁巖溶地基穩(wěn)定性的評價(jià)方法進(jìn)行了探討,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了橋梁基礎(chǔ)遇到巖溶時(shí)常用的處理方法,對巖溶區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)具有一定的工程參考意義。

針對唐山發(fā)電廠巖溶地基的具體情況,通過巖溶地基的幾種可能破壞模型分析,提出了巖溶地基處理的必要性和具體深度,并推薦了切實(shí)可行的處理方法。

巖溶區(qū)路基下伏溶洞頂板穩(wěn)定性分析及加固處理(PDFX頁)

盾構(gòu)隧道穿越溶洞密布的復(fù)雜環(huán)境時(shí),不可避免的引起巖溶開挖區(qū)應(yīng)力場突變,嚴(yán)重時(shí)造成溶洞坍塌、隧道突水突泥等工程災(zāi)害.采用有限元模擬方法,基于巖層破壞機(jī)理,分別針對溶洞數(shù)量不同及排列方式不同這兩種重要因素,從隧道開挖引起的位移場、應(yīng)力場和塑性區(qū)域三個(gè)方面分析巖溶隧道開挖所引起的圍巖變化規(guī)律.結(jié)果表明:溶洞的存在使得隧道圍巖最大主應(yīng)力顯著提高,圍巖豎向位移隨溶洞個(gè)數(shù)增加而增大,圍巖周圍土體的應(yīng)力場、位移場、塑性區(qū)域均隨著洞-隧之間不同的排列方式而呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律.分析結(jié)果可為巖溶地區(qū)盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營提供理論及工程指導(dǎo).

在綜述目前國內(nèi)外巖石邊坡穩(wěn)定性分析方法的基礎(chǔ)上，對這些方法中的計(jì)算參數(shù)選取，安全系數(shù)確定等問題進(jìn)行了簡單討論。