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1、第23卷第1期矿冶工程Vol.2312003年02月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2003岩溶地基稳定性分析评价方法周建普,李献民(中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南长沙410083)摘要:根据影响溶洞和土洞顶板稳定性的多种的因素,综合论述了工程实践中常用的岩溶地基稳定性分析评价方法及其适用范围。关键词:岩溶空洞;稳定性分析;定性评价;半定量评价;定量评价MethodsofStabilityAnalysisinKarstFoundationZHOUJian-pu,LIXian
2、-min(CollegeofResources,EnvironmentandCivilEngineering,CertralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)Abstract:AccordingtothemultiplicatefactorsaffectingthestabilityoftopboardofKarstcavityandsoilcave,Adiscussionismadeofcommonly-usedmethodsforanalysingandevaluatingthesta
3、bilityofKarstfoundationinengineeringpracticeandtheirapplicationrange.Keywords:karstcavity;stabilityanalysis;qualitativeevaluation;quas-iquantitativeevaluation;quantitativeevaluation岩溶洞、隙、沟、槽等岩溶地貌和岩溶的特殊形态地基稳定性分析评价,包括综合分析法、经验比拟法。(土洞)都是岩溶范畴内的不良地质现象,由其所构成1)综合分析法。该法可根据洞隙各项边界条
4、件,的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地对比表1中所列影响洞体的诸因素进行综合分析并作基滑动和塌陷等地基变形破坏。因此,随着越来越多出评价[1,2]。的工程兴建在岩溶地区,岩溶地基稳定问题就成为工程建设中的突出问题。岩溶地基处理不好,就会造成表1洞隙稳定性定性评价公路铁路断道、桥涵下沉开裂、建筑物损坏、水库渗漏,影响因素对稳定有利对稳定不利影响生产,危及人民生命财产安全。故加强岩溶地基泥质岩、白云质灰岩,薄层状有岩性及厚度厚层块状、强度高的岩石稳定性分析评价,采用合理、经济的地基处理措施,有互层且岩性软化有断层通过,裂
5、隙发育,岩体被着重大的技术价值和经济意义。无断裂,裂隙不发育或胶裂隙状况两组以上裂隙切割,裂隙张开,结好影响洞体顶板稳定的因素很多,内因有顶板厚度岩体呈平砌状走向与洞轴正交或斜交,及完整程度、洞体跨度及形态、岩体强度及产状、裂隙岩体产状走向与洞轴平行,陡倾角倾角平缓状况及洞内充填情况;外因有荷载大小、作用次数和时洞体小(与基础尺寸相洞穴形态与洞径大,扁平状,复体相连,埋间、温度、湿度等。岩溶空洞实质上是一种自然水动力比),呈竖向延伸井状,单埋藏条件藏浅,在基底附近体分布,埋藏深开挖的隧道,故可将其视为隧道模型,采用各种简化方顶板岩层厚度与洞
6、径比顶板岩层厚度与洞径比值小,法进行研究和评价。故岩溶空洞稳定性分析评价过程顶板情况值大,顶板呈板状或拱有悬挂岩体,被裂隙切割且未的一般步骤为:实际洞体几何模型力学模型数状,可见钙质沉积胶结为密实沉积物填满且无未充填或半充填,水流冲蚀充学模型计算方法结论。其核心内容是力学模型、充填情况水冲蚀的可能填物,洞中见有近期塌落物数学模型及计算方法的研究。近年来在该领域内的研有水流或间歇性水流,流速大,地下水无有承压性究取得较大进展,对岩溶空洞地基稳定性的分析评价经历了从定性半定量定量的过程。2)经验比拟法。该方法根据评价对象洞隙条件,
7、1定性评价法与条件相似的已有成功或失败工程实例进行类比定性评价法适用于初勘阶段选择场地及一般工程评价。收稿日期:2002-03-11第一作者男副教授第1期周建普等:岩溶地基稳定性分析评价方法5进行计算。2半定量评价方法2)按梁板抗剪估算安全厚度目前已有一些对洞体稳定性分析评价的定量方当洞顶板完整、岩层较厚、强度较高,但洞跨较小、法,但是由于洞体受力状况、围岩应力场的演变十分复剪力为主要控制因素时,采用这种估算法。设路基或杂,要确定洞体破坏形式和取得符合实际的岩体力学桥基范围内溶洞顶板总荷载(自重和附加荷载)为q,参数又很困难,
8、加之受到探测手段的局限,很难查清洞该范围内顶板抗剪力为T,据极限平衡条件:体与围岩的边界条件与性能指标。因此,定量评价方q-T=0,T=hL,则h=q/L法的应用在工程
