覆盖岩溶临空面处桩基础的稳定性研究

论文摘要

岩溶地区的基岩表面起伏较大，承载能力大小各异，因而需要研究其稳定性。本文在总结前人成果基础上，提出存在一个软弱结构面的覆盖岩溶临空面的力学模型。并对影响其稳定性的上覆土层厚度、结构面摩擦系数、结构面倾角、临空面倾角、结构面高度、桩径、桩岩边距以及桩基础的嵌岩深度进行模拟。采用三维有限单元法对临空面在桩端嵌固力作用下的稳定性进行分析计算，研究桩端嵌固力与上述各因素之间的关系。在此基础上，采用多元线性回归方法求得桩端嵌固力与上覆土层厚度、结构面摩擦系数、结构面倾角、临空面倾角、结构面高度以及桩径的回归方程，并采用逐步线性回归方法对方程进行优化。最后用此方程对5个工程实例中的38根桩基础进行验算，验证回归方程的可靠性。得出计算结果与实际情况相吻合的结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.3 研究思路与主要工作内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 主要工作内容
• 第二章 覆盖岩溶临空面稳定性力学分析模型
• 2.1 覆盖岩溶临空面稳定性影响因素统计分析
• 2.1.1 上覆土层物理力学的统计
• 2.1.2 覆盖岩溶临空面所处岩层特征描述
• 2.1.3 桩的几何参数与单桩承载力
• 2.1.4 临空面与结构面形态参数
• 2.1.5 其他影响因素
• 2.2 覆盖岩溶临空面稳定性力学模型建立
• 2.2.1 覆盖岩溶临空面稳定性模型计算简图
• 2.2.2 上覆土层物理参数的确定
• 2.2.3 灰岩物理力学参数的确定
• 2.2.4 临空面形态参数的选取
• 2.2.5 软弱结构面形态参数的选取
• 2.2.6 桩的几何参数与单桩承载力的确定
• 第三章 覆盖岩溶临空面稳定性计算机模拟分析
• 3.1 有限元法的基本思路
• 3.2 有限元分析模型的生成
• 3.3 有限元分析模型的计算
• 3.3.1 计算方法的选择
• 3.3.2 单元的选取
• 3.3.3 单元的划分
• 3.3.4 载荷的施加
• 3.3.5 模型的求解
• 第四章 计算结果与数据分析
• 4.1 模拟计算结果分析
• 4.1.1 位移分析
• 4.1.2 应力分析
• 4.2 模型稳定性因素分析
• 4.2.1 临界嵌固力与上覆土层厚度之间关系
• 4.2.2 临界嵌固力与结构面摩擦系数之间关系
• 4.2.3 临界嵌固力与结构面倾角之间关系
• 4.2.4 临界嵌固力与临空面倾角之间关系
• 4.2.5 临界嵌固力与结构面高度之间关系
• 4.2.6 临界嵌固力与桩径之间关系
• 4.2.7 临界嵌固力与桩岩边距之间关系
• 4.2.8 临界嵌固力与嵌岩深度之间关系
• 第五章 模型的回归与优化
• 5.1 模型回归
• 5.2 模型优化
• 第六章 工程实例验证
• 6.1 昆明三聚磷酸钠厂厂址岩溶桩基础的稳定性验算
• 6.1.1 地形地貌
• 6.1.2 地质条件
• 6.1.3 场地岩溶发育的形态
• 6.1.4 覆盖岩溶临空面稳定性检验
• 6.2 桂林临桂时代花园商住楼岩溶桩基础的稳定性验算
• 6.2.1 地形地貌
• 6.2.2 不良地质作用
• 6.2.3 覆盖岩溶临空面稳定性验算
• 6.3 柳州邮政指挥调度中心大楼岩溶桩基础的稳定性验算
• 6.3.1 地形地貌
• 6.3.2 岩土工程地质特征
• 6.3.3 浅层岩溶发育特征
• 6.3.4 覆盖岩溶临空面稳定性验算
• 6.4 桂林金源商住楼岩溶桩基础的稳定性验算
• 6.4.1 地形地貌
• 6.4.2 岩溶发育概况
• 6.4.3 岩土层及其物理力学性质
• 6.4.4 不良地质现象
• 6.4.5 覆盖岩溶临空面稳定性验算
• 6.5 合山电厂岩溶桩基础的稳定性验算
• 6.5.1 地形地貌
• 6.5.2 地质构造特征
• 6.5.3 岩溶发育特征
• 6.5.4 覆盖岩溶临空面稳定性验算
• 6.6 工程实例验算总结
• 第七章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文