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随着岩溶地区城镇建设、房地产开发的快速发展,岩溶地基稳定性成为房屋工程建设施工的关键问题之一。针对目前溶洞顶板稳定性分析经验的不足,本研究依托某房建施工项目,在钻孔勘探以及三维激光地质扫描工作的基础上,基于有限元模拟软件建立了溶洞数值分析模型,且按实际情况楼房和车库荷载对溶洞顶板进行稳定性分析,根据顶板最大主应力数据判断溶洞稳定性是否满足房建荷载要求,并据此提出合理施工意见。结果表明,三维激光地质扫描可为后期数值模拟提供很好的基础,有限元计算结果拟通过半定量计算进行验证,发现结果与数值模拟结果相接近,该方法使分析结果更接近实际情况,工作方法和研究成果可为相似地质条件下溶洞顶板稳定性评价提供参考。 相似文献
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溶洞是岩溶地区工程建筑常见的不良地质问题,随着城市规模的扩大,城市建筑亦不断向高空发展,因此,建筑物下伏岩溶洞穴的有效利用及稳定性评价成为工程建设必需进行的工作。本文结合贵州省盘县红果某地下溶洞实例,探索地下岩溶洞穴顶板稳定性评价的方法。 相似文献
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岩溶中低山区岩石路堑填土路基塌陷危险性判识研究 总被引：2，自引：0，他引：2
铁路在通过岩溶中低山区时大量采用了岩石路堑和人工填土路基，在路堑施工过程中，可能会有一部分原来未在原坡面开口的溶洞被部分揭露或顶板被削薄，同时爆破施工可能恶化浅埋溶洞顶板的结构及物理力学性质，从而使回填部分土石方形成的路基坐落于开口岩溶形态或溶洞的薄顶板上，具有发生岩溶塌陷的危险性。本文总结了岩溶中低山区岩石路堑填土路基岩溶塌陷发育的基本特点，分析了可溶岩边坡岩溶系统的发育规律，并结合南昆铁路部分区段开口岩溶的野外判别，提出使用逐步判归方法对岩石路堑填土路基的塌陷危险性进行评价。 相似文献
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基于Boussinesq解求得在非均布路基荷载作用下溶洞顶板上的附加应力,利用MATLAB采用高阶次函数拟合顶板上附加应力的分布形式;将计算结果与上覆土层和顶板的自重作用相叠加,得到溶洞顶板分别按简支梁、固支梁和悬臂梁计算时的最大弯矩和最大剪力;进而,通过对溶洞顶板最大拉应力和最大剪应力的计算,用以判定溶洞顶板抗弯和抗剪切的稳定性,从而提出一种非均布路基荷载下溶洞顶板的稳定性评价方法。最后,引入稳定系数,从路基荷载的分布形式、溶洞与路基荷载的相对位置、溶洞顶板的厚度以及顶板跨径四个方面进行参数分析;并通过工程算例对比分析,验证本文方法的可行性和合理性。 相似文献
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溶洞对路基稳定性影响分析——以常张高速公路K122+200路基为例 总被引：2，自引：0，他引：2
利用弹塑性理论和有限差分方法,对常张高速公路下伏溶洞处理前后对路基变形和稳定性影响进行了计算分析和评价。计算结果表明,在汽车动载作用下,常张高速公路K122+ 200路基和溶洞上部土层产生较大的塑性变形, 整个路基处于不稳定状态。进一步分析表明,溶洞的顶板厚度是影响路基稳定性的主导因素,随着顶板厚度的增加,路基地面变形迅速减小。K122+ 200路基下伏溶洞采用回注水泥粘土浆液加固处理后,路基变形和溶洞上部土体的塑性变形明显减小,可见回注水泥粘土浆液加固溶洞效果明显,能满足工程建设的要求。 相似文献
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岩溶路基病害与处置技术国内外研究现状 总被引：10，自引：0，他引：10
随着我国西部大开发战略的实施,岩溶问题已成为南方岩溶地区突飞猛进的公路建设,特别是高速公路建设面临的主要地质问题。本文以近年来国内外与岩溶有关的公开出版的最新研究成果为基础,针对目前与岩溶路基病害处置密切相关的隐伏岩溶的探测技术、岩溶洞穴稳定性与风险评估、岩溶塌陷的试验测试、岩溶塌陷监测预报以及岩溶病害的防治方法等方面,系统总结了国内外学者的最新研究现状。最后,在分析国内外差距的基础上,提出我国岩溶路基病害防治技术的研究应包括岩溶路基病害的分类和处置方法体系研究、路基病害发育过程的大型模型试验研究、隐伏岩溶地球物理探测方法的有效性研究、高新技术在高风险区岩溶路基变形破坏监测中的应用研究等方面。 相似文献
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贵州一输水渡槽跨越岩溶区域,可能会产生岩溶塌陷、向临空面失稳等工程地质问题。本文在地质钻探、物探和现场调查的基础上,通过基于地质力学的地质轮廓法进行裂隙配套,判断节理裂隙性质及其对岩溶的影响,结合深浅埋洞穴的界定初步判断其稳定性,并采用基于规范、标准的半定量稳定性分析及含节理裂隙的二维有限元分析、三维有限差分分析,从位移、应力分布及塑性区发展及破坏模式角度来判断溶洞在上部荷载作用下的稳定性。研究表明:本工程溶洞顶板的受力同深梁的受荷模式,节理裂隙很大程度上影响顶板的稳定性,顶板容易沿节理裂隙和层面产生剪切、拉伸作用。最后结合长期安全稳定运行综合给出基础选型建议。 相似文献
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溶洞顶板极限承载力研究 总被引：4，自引：0，他引：4
针对国标《工程岩体分级标准》[1]中Ⅲ、Ⅳ类岩体条件,采用显式有限差分法,对岩溶地区扩大基础下椭球状溶洞顶板稳定性进行了分析。通过对溶洞顶板的应力和位移变化规律及塑性区演化规律研究,得出在两种岩体条件下不同溶洞跨度和顶板厚度时溶洞顶板的极限承载力,绘出了溶洞跨度、顶板厚度对极限承载力的联合影响曲面。溶洞顶板的极限承载力随溶洞跨度的增大而减小,随溶洞顶板厚度的增大而增大。在其他条件相同时,Ⅳ类岩体的溶洞顶板极限承载力仅为Ⅲ类岩体的1/3左右。 相似文献
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岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性影响因素取值的不确定性及其样本数量的有限性,给桩基下溶洞顶板稳定性的评价带来了一定困难。根据现有研究成果,建立桩基下溶洞顶板抗冲切、抗剪切和抗弯力学简化模型,并从理论上推导相应的稳定性验算公式。在此基础上,结合区间分析理论和结构非概率可靠性度量方法,提出了基于区间非概率可靠性方法的桩基下溶洞顶板稳定性评价方法。该方法采用MATLAB中的INTLAB工具箱进行区间运算,并运用截断法消除运算过程中的区间扩展现象,最后通过比较溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η与1的大小来判断桩基下溶洞顶板稳定性。以丹霞高速互通中D匝道2#桩基下溶洞为例,计算出该桩基下溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η=7.95,该值大于1说明该桩基下溶洞顶板处于稳定状态,且评价结果与工程实际相符,表明了该方法的合理性与可行性。分别以3种功能函数为单位,研究当区间变量的变异系数C不同时(C从0.01递增至0.1),对应非概率可靠性指标η的变化规律。研究表明,随各区间变量变异系数C的增大,相应非概率可靠性指标呈不同程度的降低,其中溶洞顶板厚度h的变异性对评价结果影响最大,其次为桩端阻力分担比T,桩顶反力F的影响相对最小。 相似文献
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岩溶区高速公路路堤及溶洞顶板稳定性数值分析 总被引：4，自引：0，他引：4
采用大型通用有限元软件ABAQUS对某室内模型试验进行了数值模拟,验证了三维有限元法进行洞室结构稳定性分析的可靠性。结合永武（永安-武平）高速公路A11合同段岩溶地质资料,将溶洞近似为与实际相近的椭球状,建立岩溶区路堤的三维有限元模型,分析溶洞顶板厚度、填方高度、溶洞位置以及溶洞充填状况对路堤及溶洞顶板稳定性的影响。为与现行顶板安全厚度确定方法进行比较,进行二维平面应变有限元分析。研究表明,对于较完整的顶板岩层,按顶板受拉破坏稳定安全系数为4确定的安全厚度过于保守,按梁板理论弯曲受拉破坏确定的安全厚度也偏于保守,是由于实际顶板岩层并不完全符合梁板理论的简化假设,而以有限元分析所得最大弯矩按梁板弯曲受拉破坏确定的安全厚度最为经济;实际工程中三维效应明显的溶洞,现行理论简化和二维数值分析法都较为粗糙,宜采用三维数值分析法。通过对上述问题的分析,为该高速公路岩溶区填方路段的设计和溶洞的处治与否提出指导性意见,已创造较好的经济效益和社会效益,可供类似工程应用时参考。 相似文献
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在碳酸盐岩地区修建高等级公路，最主要的隐患是岩溶发育易引发路基不均匀沉降、路基滑动、地表塌陷等地质灾害。高密度电法是基于垂向直流电测深、电测剖面和电阻率层析成像的物探方法，被广泛应用于地质灾害调查及工程勘察中。在岩溶地区应用高密度电法来勘察土洞、溶洞、溶沟、溶槽、石芽等不良地质体及划分岩溶发育带能取得较好的地质效果。 相似文献
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岩溶塌陷有限元稳定性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
湖南省凤凰至大兴公路K0+500-K5+000段穿越碳酸盐岩区,据地面调查及钻探揭露,公路沿线发育溶洞,对区内岩溶地质环境进行了调查.选取典型溶洞,采用有限元稳定性分析方法对岩溶体稳定性进行分析,路堑开挖后产生的位移为1.2mm,最大主应力为6.3MPa,运营状态下静力荷载20kPa,通过计算溶洞在路堑开挖后和车辆荷载作用下位移场与应力场变化情况,认为溶洞是稳定的. 相似文献
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路基下岩溶稳定性评价的模糊多层次多属性决策方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
影响高速公路路基下岩溶稳定性的因素很多,影响程度各不相同且包含各种模糊信息。基于实际工程资料,综合运用层次分析方法和模糊多属性决策方法,建立路基下岩溶顶板稳定性评价的模糊多层次多属性决策模型;采用Laagoven和Buckley关于层次分析方法中权重比矩阵元素模糊化的建议,推导出权重比矩阵元素为三角模糊数的模糊权值向量计算公式,再按照模糊平均加权方法（F-SAW）得到每个评语的模糊效应值;最后以此结果进行模糊集排序,得到岩溶顶板稳定性的评语。实际工程的应用结果表明了方法的可行性和有效性,为岩溶区路基稳定性评价提供了新的思路和方法。 相似文献
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溶洞顶板以及溶洞本身的变形是评价含隐伏溶洞岩溶地基稳定性最为直观的技术指标,在岩土自重和桩基的外附荷载作用下,确定桥基隐伏溶洞顶板安全厚度为8.0 m能够满足稳定性要求,突破了设计规范中对溶洞厚跨比必须大于0.8的要求。利用有限元计算,预测了桥基下溶洞及顶板的变形规律,采用钻孔多点位移计实现了在施工荷载施加过程中对溶洞及顶板岩体的变形的实时监测,有效验证了数值计算结果的合理性。监测结果表明：溶洞顶板不同岩层及溶洞本身的变形在荷载施加初期发展较快,相同施工荷载作用下洞体本身的应变最大,而顶板表层的应变又高于洞体上部岩层应变。 相似文献
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《中国勘察设计》2021,(9)
正岩溶地基勘察是海底隧道建设前期的重点准备工作,勘探岩溶地基是否存在溶洞、裂隙等情况,并对溶洞稳定性进行评估计算,是测定该地是否适合修建项目工程的重要前提。拟建大连湾海底隧道工程场地多数地段地处甘井子组和南关岭组的碳酸盐岩地层(岩性主要为白云质灰岩、石灰岩),工程场地多以岩溶地基为主,存在岩溶现象且地基形态复杂多样,亟须对隧道工程建设所处位置进行地质勘探,评价地基稳定性,针对地基稳定定性、适宜性给出合理的施工处理措施方法和方案建议。本文结合大连湾海底隧道工程所选取的一试验地块,进行地质勘察及地基处理方法研究。通过对该地溶洞发育情况评估,计算出溶洞顶板抗压强度及稳定性,并针对计算得出的相关结果,提出合理化改善建议,以期为类似项目提供借鉴与参考。 相似文献
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地质雷达探测技术在岩溶地形勘察中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
岩溶地形的有效勘察是保证岩溶地区工程施工安全与质量的重要因素.从应用条件来看,地质雷达方法较其它地球物理方法更适应浅层复杂岩溶地形的勘察.这里介绍了地质雷达在岩溶地形勘察中的工作原理和方法,分析了在岩溶地区雷达波的传播特点与曲线特征,结合工程实例,探讨了地质雷达在岩溶地形勘察中的应用.经分析认为,该技术能够有效地完成岩溶地区的工程地质勘察工作,有较好的发展前景和应用价值. 相似文献