桥梁桩基溶洞勘测及处理技术研究

论文摘要

本论文主要依托佛山一环工程的具体实践,对岩溶区桩基的勘察、设计以及地质隐患探测、评价、处理与检测等成套技术进行综合研究。本文首先对佛山一环沿线岩溶的发育规律与特征进行了总结与论述。介绍了岩溶区钻探与物探相结合的综合勘测技术,着重对管波探测法和跨孔CT扫描两种物探方法进行了研究以及成果验证,总结了岩溶地区的勘察原则。其次,以定量分析与定性评价相结合的评价方法,有效评价桩基持力层地质隐患的影响,并结合具体实例对该评价方法进行了验证。再次,对不同桩基持力层隐患进行分类,提出了相应的处理方法,并结合已有工程实例对不同桩基地质隐患的加固与检测进行了介绍。最后,本论文利用已有资料,根据对岩溶区边界条件和物理参数的研究,建立了多层高大溶洞桩基的有限元模型,对于岩溶区桩基的应力分布情况进行了有限元分析,研究了地质强度、桩径、桩长等因素对溶洞顶板稳定性的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 关于岩溶的勘测技术方法
• 1.2.2 关于岩溶区桩基技术的研究
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.4 研究进展及创新点
• 第二章 佛山一环简介、区域自然地质概况及溶洞分析的边界条件
• 2.1 佛山一环工程简介
• 2.2 区域自然地理概况
• 2.3 区域地质概况
• 2.3.1 区域地质
• 2.3.2 区域地质构造
• 2.3.3 构造形变组合特征
• 2.3.4 地震活动背景
• 2.4 水文地质条件
• 2.5 佛山一环岩溶的类型
• 2.6 佛山一环岩溶发育的条件及基本规律
• 2.7 佛山一环岩溶发育程度
• 2.8 佛山一环岩溶的形态与填充物
• 2.9 佛山地区地质情况及其力学参数确定
• 2.9.1 上覆层的影响
• 2.9.2 岩层的影响
• 2.9.3 溶洞形态及分布情况
• 2.10 溶洞分析边界条件-桩的几何尺寸及单桩承载力
• 2.11 溶洞分析边界条件-地下水
• 2.12 溶洞分析边界条件-洞内充填物
• 第三章 岩溶区桩基综合勘察技术及桩基持力层隐患的调查与评估
• 3.1 岩溶区勘察工作的特点
• 3.1.1 岩溶区勘察工作目的
• 3.1.2 岩溶地区勘察的任务
• 3.2 岩溶区勘察采用的主要手段
• 3.3 管波探测法
• 3.3.1 管波探测法的适用范围
• 3.3.2 管波探测法的可靠性
• 3.3.3 管波探测法的优势
• 3.3.4 管波探测法探测装置及流程
• 3.4 跨孔CT层析成像法
• 3.4.1 方法综述
• 3.4.2 方法原理
• 3.4.3 探测结果的钻孔验证
• 3.4.4 工作方法技术
• 3.4.5 跨孔CT扫描方法的优缺点
• 3.4.6 跨孔CT扫描应注意的问题
• 3.5 其他物探方法介绍
• 3.6 岩溶区勘察技术的综合应用
• 3.7 桩基持力层地质隐患的调查与评估
• 3.8 对桩基持力层有可能存在地质隐患的总体认识
• 3.9 调查方法与手段
• 3.10 桩基地质隐患的危险性分析
• 3.10.1 桩基受力特点
• 3.10.2 桩基持力层地质隐患的工程界定原则
• 3.11 桩基持力层地质隐患的工程诊断
• 3.11.1 工程诊断考虑因素及判别体系建立
• 3.11.2 地质隐患危害性评估标准
• 3.12 工程实例
• 3.12.1 桂和路右27-1桩位
• 3.12.2 桂和路左29-1桩位
• 3.12.3 桂和路左27-2桩位
• 3.12.4 里和路右13-2桩位
• 第四章 岩溶区桩基的设计方法与理论
• 4.1 岩溶塌陷的定义及主要形式
• 4.2 稳定性评价方法分析
• 4.2.1 定性法
• 4.2.2 半定量评价方法
• 4.2.3 定量评价法
• 4.3 对溶岩地区长短桩、桩长、配筋的研究
• 4.4 桩基持力层地质隐患的处治与检测
• 4.4.1 确定的原则
• 4.4.2 地质隐患的分类及其治理原则
• 4.4.3 桩基持力层地质隐患加固处理技术方案
• 4.4.4 检测方法与手段
• 4.4.5 典型实例
• 第五章 多层高大溶洞的桩基设计
• 5.1 荷载工况
• 5.2 模型的建立
• 5.3 稳定性评价方法与原则
• 5.4 结果及分析
• 5.5 影响溶洞顶板厚度的单因素分析
• 5.5.1 地质强度指数对溶洞顶板临界厚度的影响
• 5.5.2 桩径对溶洞顶板稳定的影响
• 5.5.3 桩长（上覆土体、岩体厚度）对溶洞顶板稳定的影响
• 第六章 溶洞处理费用估算
• 第七章 结论与建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢