高原湖泊岩溶地基稳定性的数值模拟

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1、高原湖泊岩溶地基稳定性的数值模拟摘要：本文以云南省呈贡新区失地为高原湖泊岩溶地貌的代表，简述了其岩溶洞隙的发育特征；并以农民安置住房雨花2地块二期建设项目为工程实例，借助有限差分软件FLAC3D实现了对岩溶洞、土洞地基自身的稳定性及其加固方案的验证。通过数值模拟发现，针对高原湖泊岩溶地基的处理，无论是埋深11m范围内的单个体溶洞，还是埋深范围在8ni〜15m的群体溶洞，均可以借助注浆处理方法明显的改善和提高岩溶地基的稳定性。Abstract：Inthispaper,thelandlostinChenggon

2、gDistrictofYurmanprovinceistherepresentativeofthekarstlandformoftheplateaulake,thedevelopmentcharacteristicsofkarstcavegaparebrieflydescribed.Basedontheengineeringexample,thestabilityofthekarstcaveandsoilcaveitselfandthercinforcomontschemeareverifiedbythef

3、initedifferencesoftwareFLAC3D.ThroughnumericalSimulation，itisfoundthatforthetreatmentofthekarstfoundationoftheplateaulakes,whetherthesinglecaveinthedepthof1lmorthecaveinthedepthof8m〜15m,thegroutingtreatmentcanobviouslyimprovethekarstfoundationstability.关键词

4、：高原湖泊；岩溶地基；稳定性；数值模拟；FLAC3DSimulation；FLAC3D中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1006-4311(2017)01-0096-040引言岩溶地基稳定性的研究其实仅仅是岩溶学研究的一小部分，但该部分内容的研究却是众多专业领域所不可回避的，比如道路和桥梁工程领域，房屋建筑工程领域，水利工程领域，地下建筑结构工程领域和市政工程领域等。不难想象，但凡在岩溶区进行建设项目均需要进行岩溶指标和特性的各项研究。自R.W.Clough1965年首次将有限元引入岩土工程稳定性

5、分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域中获得了巨大的进步，并成功解决了许多重大问题，随着计算机和信息技术的发展，使得研究人员在计算机上面完成岩土工程数值模拟成为可能，数值模拟技术逐渐成为解决岩土工程问题的主流方法Z-o国内的有限元理论发轲较晩，却发展迅速。从上世纪七十年代，徐芝伦教授将有限元理论引入国内以来，经过不断的完善和发展，如今的有限元理论已经较为成熟，基于有限元理论的诸多有限元软件的出现为研究人员提供了强有力的可视化研究手段。本文以呈贡新区失地农民安置住房雨花2号地块二期建设项目为背景，探讨了其岩溶发

6、育特征及其发展趋势，并借助有限差分软件FLAC3D进行高原湖泊岩溶地基的稳定性研究，旨在为区域性特殊岩溶地基的处理提供准确的经验依据和简单的研究方法。1岩溶发育特征1.1工程概况呈贡新区失地农民安置住房雨花2号地块二期建设项目场地位于呈贡新区雨花2号地块内，场地东侧隔规划30m道路与云南交通职业技术学院呈贡新校区相对，南侧隔东外环南路与云南大学呈贡校区相对，西侧隔规划30m道路与云南民族大学呈贡校区相对，北侧为雨花2号地块一期前卫营小区。拟建场地区位条件优越，周边已经形成完善的交通路网。整个场地总用地面积1

7、29826.32m2（合194.74亩），净用地血积96571.19m2（合144.86亩）,总建筑面积340318.10m2,净容积率2.37,建筑密度19.54%,绿地率44.44%,住宅总套数1710套，用于解决周围社区失地农民的住房问题。1.2岩溶发育特征根据本工程勘察资料显示，研究区域内碳酸盐岩地层是岩溶发育的基础条件，其易溶解的化学成份和矿物成份较高，岩裕发育程度明显较强；另外，岩溶的发育还受不同岩性的阻隔和地下水活动的影响，往往沿地层分界线集中。地质构造与区内岩溶发育程度和岩溶作用强度存在空间

8、上的联系，地质构造本身对岩溶发育起到一定的影响和控制作用。岩体节理裂隙发育，岩体中各类结构面，尤其是张性裂隙是岩溶发育的有利场所，为地表水流的下渗及裂隙水的赋存、运移、岩休溶蚀作用创造条件了有利条件，因此，强烈的先期地质构造活动导致研究区可溶岩地层裂隙发育、岩体破碎是岩溶发育的主导因素。根据工程地质测绘成果及已有资料表明：场地内溶洞（裂隙）均发育在碳酸盐岩古牛界石炭系下统大塘组（Cid）砂质灰岩中等风化地层中，地