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《岩溶地区路基溶洞顶板的稳定性评价及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、164西部探矿工程2007年第6期岩溶地区路基溶洞顶板的稳定性评价及应用向贤礼,曾祥忠(贵州省有色地质勘查局,贵州贵阳550005)摘要:针对高速公路施工过程中遇到的路基岩溶地质情况,从定性、半定量和定量等方面对溶洞顶板的稳定性评价方法进行了探讨,并将这些方法应用到某高速公路岩溶路基的分析评价,效果良好,为同类工程的勘察、设计和施工提供了依据。关键词:路基;岩溶;溶洞顶板;稳定性评价方法中图分类号:U41815文献标识码:B文章编号:1004—5716(2007)06—0164—04高速公路通常要穿
2、过岩溶地区,在施工过程中不可该法常用于稳定围岩。根据近似的水平投影跨度避免地要碰到溶洞等不良地质的影响。影响溶洞洞体L和顶部最薄处厚h,求出厚跨比h/L,作为安全厚度顶板稳定的因素很多,其中内因有顶板厚度及完整程评价依据,不考虑顶扳形态、荷载大小和性质。因水平度、洞体跨度及形态、岩体强度及产状、裂隙状况及洞内洞顶比拱形差,故取近似水平状态的h/L作为估算安充填情况等因素;外因有荷载大小、作用次数和时间、温全厚度的最小比值,由经验知h/L≥0.5是安全的,一度、湿度等。在施工过程中,岩溶空洞实质上是一
3、种自般可取h/L≥1.0作为安全界限。然水动力开挖的隧道,故可将其视为隧道模型,采用各种简化方法进行研究和评价。表1洞隙稳定性评价岩溶空洞稳定性分析评价过程的一般步骤为:实际影响因素对稳定性有利对稳定性不利洞体→几何模型→力学模型→数学模型→计算方法→岩性泥质岩、白云质灰岩,薄层厚层块状、强度高的岩石及厚度状有互层且岩性软化结论。其核心内容是力学模型、数学模型及计算方法的有断层通过,裂隙发育,岩研究,近年来在该领域内的研究取得较大进展。其中岩裂隙无断裂,裂隙不发育或胶体被两组以上裂隙切割,裂溶空洞地
4、基稳定性分析是我们关注的一个重要方面,其状况结好隙张开,岩体呈平砌状分析评价经历了从定性—半定量—定量的过程,分别进岩体岩层走向与洞轴正交或岩层走向与洞轴平行,陡倾行了探讨。产状斜交,倾角平缓角1定性评价法洞体小(与基础尺寸相比洞穴形态与洞径大,扁平状,复体相连,定性评价法包括综合分析法和经验比拟法。(1)综较),呈竖向延伸井状,单埋藏条件埋藏浅,在基底附近体分布,埋藏深合分析法。该法可根据洞隙各项边界条件,对比表1中所列影响洞体的诸因素进行综合分析并作出评价;(2)顶板顶板岩层厚度与洞径比顶板岩层
5、厚度与洞径比值值大,顶板呈板状或拱小,有悬挂岩体,被裂隙切经验比拟法。该方法根据评价对象洞隙条件,与条件相情况状,可见钙质沉积割似的已有成功或失败工程实例进行类比评价。参见表为密实沉积物填满且无未充填,水流冲蚀充填物,1。充填水冲蚀的可能洞中见有近期塌落物2半定量评价方法目前已有一些对洞体稳定性分析评价的定量方法,时有水流或间歇性水流,流地下水无但是由于洞体受力状况、围岩应力场的演变十分复杂速大,有承压性,要确定洞体破坏形式和取得符合实际的岩体力学参数又很困难,加之受到探测手段的局限,很难查清洞体与
6、2.2估算顶板安全厚度法围岩的边界条件与性能指标。因此,定量评价方法的应对稳定围岩,将溶洞围岩视为结构自承重体系,据用在工程实践中受到很大限制,而半定量的评价方法较洞体形态、完整程度、裂隙情况进行内力分析,所得h再为实用,并且目前也在不断的探索提高。加适当安全系数,即为顶板安全厚度。2.1顶板厚跨比法2.3结构力学近似分析法2007年第6期西部探矿工程165(1)按梁板抗弯估算安全厚度。结合顶板厚跨比的变形,可在裂面上及其一侧分别贴电阻应变片量测,值,抗弯厚度的估算可采用梁板拱的简化计算模型。若二者
7、无明显差别,则说明裂隙的存在并不影响顶板整当厚跨比h/L<0.5、弯矩为主要控制条件时,设溶体受力。洞宽度为L,顶板总荷载(自重和附加荷载)为q,梁板(2)载荷试验法。在有代表性的浅层洞体上,将顶宽度(路基或桥基)为b,据抗弯验算:板岩体修凿呈一梁状,有条件时在底面和侧面也可贴设26M电阻应变片,并于其上分组加荷,观察其应力和变形。6M/bh≤[α]]h≥b[σ]通过试验可以了解在特定条件下洞体的变形特征、破坏2M=a·q·L形式和顺序。此外,通过试验可以反求顶板岩体参数,式中:[σ]———岩体允许
8、抗弯强度,灰岩一般为其抗压建立它与岩样强度指标、岩体纵波速度等的相关性,借强度的1/8,见表2;此评价其它洞体的稳定性。α———系数,当顶扳有裂缝,两端支座处岩石完整此外,半定量评价方法还有荷载传递线交合法等。时,按两个悬臂梁计算α,取值为1/2;当顶板一支座处3定量评价法有裂缝,而顶扳其它地方完整,按简支梁计算,取值为此法因涉及岩土体力学参数和边界条件甚多且不1/8;当顶板岩层完整时,按两臂固定梁计算,α取值为易确定,故一般先由假定条件建立相应的物理力学模型1/12
