岩溶地基中不同模式的岩溶顶板的稳定性分析及应用研究

发布时间：2017-11-10 16:44

  本文关键词：岩溶地基中不同模式的岩溶顶板的稳定性分析及应用研究

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【摘要】：近年来,随着城乡经济进一步高速的发展,工程建设和人类活动范围也随之增加,不可避免要在岩溶地区修建公路、发电站、构筑物等。在岩溶地区建设过程中经常会遇到岩溶地基顶板失稳的工程问题,目前,一般在工程中采取较大的安全系数来提高工程的安全性,而忽略了岩溶顶板在各种地质概化模式下的极限承载力大小。因此,这很有可能给工程建设造成大量的损失,甚至会导致严重的安全事故发生。岩溶顶板厚度是岩溶是否失稳的决定性因素,故在工程中对岩溶顶板厚度的研究至关重要。本文在前人的研究基础上,主要研究内容和成果如下:(1)搜集近几十年来关于岩溶的工程案例,研究过去几十年来岩溶地区的工程成功经验以及岩溶顶板失稳的工程事故,总结岩溶地区实用的处理方法,重点分析了岩溶顶板安全厚度的概念,可将岩溶顶板分为三种地质概化模式,分别分析了这三种地质概化模式下的岩溶顶板失稳的成因机制。(2)根据岩溶顶板极限承载力与各影响因素之间的关系,以及概化岩溶顶板安全厚度地质模式,构建了相应的力学本构模型。并采用有限差分法软件FLAC 3D进行数值模拟,按塑性区场、变形场、剪应变增量场三个特征进行计算和分析,得出在各种地质概化模式下岩溶顶板极限承载力,研究了判别岩溶顶板失稳的准则。(3)探索岩溶顶板极限承载力与不同影响因素的对应关系,考虑了荷载作用区域大小、岩质顶板物理力学参数、溶洞的洞跨、洞高、土质顶板的厚度对岩溶顶板极限承载力的影响,得出了各影响因素对岩溶顶板安全厚度的影响关系,并确定不同影响因素的影响趋势。(4)以清远岩溶地区某37层商品楼不均匀沉降案例为起点,重点分析了岩溶区薄顶板失稳的问题,发现其主要原因是CFG复合地基下有未被探明的溶洞,且溶洞顶板较薄,跨度较大,填充松散砂,属于“土质+岩质”顶板模式下的岩溶顶板失稳案例,这和上述的理论分析得出的结论相同,验证了理论分析的正确。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU470;P642.25

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