岩溶及采空区桥梁桩基桩端岩层安全厚度研究.pdf

《岩溶及采空区桥梁桩基桩端岩层安全厚度研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第25卷第1期岩土力学Vol.25No.12004年1月RockandSoilMechanicsJan.2004文章编号：1000－7598－(2004)01―0064―05岩溶及采空区桥梁桩基桩端岩层安全厚度研究1121赵明华，曹文贵，何鹏祥，杨明辉（1.湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082；2.岳阳市公路桥梁基建总公司，湖南岳阳421000）摘要：通过对桩端岩层变形特性及破坏机理的深入分析，针对岩溶及采空区桥梁桩基桩端持力岩层安全厚度的确定进行了较全面的探讨，提出了一系列经济合理、安全可靠、且便于工程应用的计算公式，并对公式的使用范围、注意

2、事项、影响因素以及其合理安全系数的选取等进行了讨论。关键词：岩溶；破坏机理；桩基础；安全厚度中图分类号：TU473文献标识码：AStudyonsafethicknessofrockmassatendofbridgefoundation’spileinkarstandworked-outminearea1121ZHAOMing-hua,CAOWen-gui,HEPeng-xiang,YANGMing-hui(1.GeotechnicalEngineeringInstitute,HunanUniversity,Changsha410082,China;2.

3、Yueyanghighway&BridgeEngineeringCorporation,Yueyang421000,China)Abstract:Aimingatthesafethicknessofthebridgepileend'ssupportrockmassinkarstandminingregion,thedeterminationmethodhadbeencomprehensivelyprobedbyathoroughanalysisofthedistortioncharacteristicsandthedestroyedmechanismo

4、frockmassattheendofthebridgepile.Aseriesofeconomic,reasonableandsafetyformulashavebeenproposed;andtheyareeasytoapplyinengineering.Finally,theproblemssuchastheformula'susingrange,notices,influencingfactorandthereasonableselectionofthesafetyfactorhavebeendiscussed.Keywords:karst;d

5、estroyedmechanism;pilefoundation;safetythickness1引言主要因存在于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合而致；弹性阶段曲线基本呈直线，其变形可以恢岩溶及采空区桩端岩层的受力情况极为复杂，复；弹塑性阶段为在荷载作用下岩石产生不可逆的影响因素众多，其安全厚度的确定将直接影响到基塑性变形[1,2]。桩的承载力及安全和经济性，随着我国西部建设的根据传统理论，岩石加载破坏为跟踪与滑移破高速发展，该问题的研究日益重要。为此，本文拟坏，而桩端加载面远小于岩石的起伏尺寸，故桩端结合我国西部高速公路建设中大量岩溶及采空区桥岩石

6、的破坏与平底压头压入岩石的破坏相同，呈局梁桩基的工程实际问题，通过对岩石变形特性及其部荷载作用破坏。桩端岩石破坏的变化过程[3]见图1。破坏机理的深入分析，提出一套便于工程应用，且常用的岩石强度理论主要有两种：①库仑-莫安全、经济、可靠的岩溶及采空区桥梁桩基桩端岩尔（Coulomb-Mohr）理论，认为其破坏是由于滑动层安全厚度的确定方法。面上剪应力与正应力二者组合的结果，岩石的断裂和塑性变形主要因某截面上剪应力达一定限值，而2岩溶及采空区桩端岩石的破坏机理材料的破坏取决于该截面上的剪应力和正应力，且大量研究表明，岩石的典型应力-应变曲线可分不受中间主

7、应力ó2的影响；②格里菲斯（Griffith）为压密、弹性和弹塑性变形三个阶段。其压密阶段理论，认为材料破坏主要由内部缺陷（节理、裂隙收稿日期：2002-10-08.作者简介：赵明华，男，1956年出生，湖南邵阳人，博士，湖南大学教授，博士生导师，主要从事桩基础及软土地基处理研究。第1期赵明华等：岩溶及采空区桥梁桩基端岩层安全厚度研究65KPp≤Q1＋Q2＝Rtu0h＋RdF(1)式中K为抗冲切安全系数；Rt为持力岩层的抗拉设计强度；u0为冲切锥台的平均周长，u0＝ð(d＋htanè)；Rd为软下卧层岩层的顶托设计强度；F为冲切锥台的底面积。若设冲切锥

8、台高度（即岩层冲切安全厚度）与桩端直径之比为n（n＝h/d），作用于桩端的荷载图1桩端岩石破坏