岩溶地区桩端侧伏溶洞稳定性分析

针对实际工程中桩端侧伏溶洞问题,利用弹性理论推导了岩石地基中溶洞的应力状态,引用附加应力系数得出了桩基侧伏溶洞洞室内部的应力解答,为解决桩基侧伏溶洞问题提出了新思路新方法。并将该方法运用于某岩溶区渡槽工程实例,分别采用格里菲斯强度判别理论和修正格里菲斯强度判别理论对溶洞岩石地基稳定性进行定量判别,发现裂缝摩擦力对延缓岩体破坏具有重要作用,工程计算中不应忽略。     

关于“岩溶区含溶洞岩石地基稳定性分析”的讨论

岩土工程学报 2 0 0 3年第 5期发表的“岩溶区含溶洞岩石地基稳定性分析”(以下简称“原文”) [1 ] ,利用弹性理论 ,推导岩石地基中溶洞周围的应力状态 ,对含溶洞岩石地基的稳定性进行了定量计算判别。但笔者认为其推导前提和过程似可进一步完善 ,特提出与作者商榷。 ( 1)原文中将地基中溶洞围岩应力分布视作一双向受压无限孔板的应力分布问题 (见原文图 1) ,采用弹性力学解分析其应力分布。该方法在岩石力学教材中多有介绍 ,但一般都注明适用于深埋圆形洞室的计算[2 ] ,而不是对所有情况均适用 ,原文直接应用该公式 ,而没有指明其应用于溶洞围岩应力分布计算的条件 ,考虑到溶洞发育的空间复杂     

溶洞上方圆形基础地基极限承载力有限元分析

针对 3 种典型围岩条件,采用有限元方法对岩溶地区圆形基础下溶洞顶板稳定性进行了分析计算,讨论岩石地基极限承载力的确定方法,得出不同围岩、溶洞顶板跨度、顶板厚度条件下地基的极限承载力,并分析极限承载力与各影响因素之间的关系。     

浅谈水域盾构隧道溶洞处理施工技术

溶洞为岩溶洞穴,是可溶性岩石在地下水的化学溶蚀和机械破坏作用下而形成的地下空间。溶洞的存在对轨道交通地下线有较大影响,可能造成地面沉陷和突水,盾构机陷落等工程事故。在盾构通过溶洞区域内需提前对其进行预处理,以确保隧道在施工期的安全及运营期的结构稳定性。通过结合工程实例提出水域盾构穿越溶洞的处理原则及处理措施,为类似的溶洞处理提供经验和技术上的参考。     

基于模糊理论的溶洞顶板稳定性分析方法研究

溶洞顶板的稳定性评价是一个极其复杂的系统,其影响因素具有多样性和模糊性,很难通过确定性的方法评价岩溶地基的稳定性。因此,引用模糊理论对岩溶地基稳定性进行综合评价,以期使岩溶区溶洞顶板稳定性分析方法更趋合理。首先,根据溶洞顶板系统的工程特点,建立出符合其工程特点的溶洞顶板稳定性评判层次结构模型。其次,根据评价模型选取评价指标,并分别进行其隶属度的确定。然后,对评价指标利用基于灰色关联度求解权重的方法进行权重的确定,建立出溶洞顶板稳定性分析的模糊综合评判方法。最后,将该方法应用于贵州某工程实例,分析结果证明该方法的可行性和可靠性。     

地下隐伏溶洞对边坡稳定性的影响

指出了溶洞对边坡稳定性影响主要表现在溶洞自身的稳定性和溶洞产生以后对边坡整体稳定性的影响两个方面,基于这些问题,利用理论公式推导和工程实例以及数值模拟手段说明了溶洞对边坡稳定性影响的大小。     

岩溶区桩基破坏模式研究及稳定性分析

在室内模型试验的基础上,采用有限差分法对桩基荷载作用下岩溶地基的稳定性进行数值模拟分析,得出溶洞周围岩体在桩基荷载作用下内部应力、应变的变化过程及破坏面的形状和位置等,提出判断岩溶区桩基稳定性的有效判据。归纳总结岩溶区桩基及其下伏溶洞的破坏机理和破坏模式,主要包括桩基破坏和溶洞围岩破坏。破坏模式主要受溶洞大小、荷载作用位置以及溶洞顶板厚度等因素影响,其中溶洞顶板厚度为主要影响因素。     

FAILURE PATTERN STUDY AND STABILITY ANALYSIS OF PILE FOUNDATION IN KARST AREA

在室内模型试验的基础上,采用有限差分法对桩基荷载作用下岩溶地基的稳定性进行数值模拟分析,得出溶洞周围岩体在桩基荷载作用下内部应力、应变的变化过程及破坏面的形状和位置等,提出判断岩溶区桩基稳定性的有效判据。归纳总结岩溶区桩基及其下伏溶洞的破坏机理和破坏模式,主要包括桩基破坏和溶洞围岩破坏。破坏模式主要受溶洞大小、荷载作用位置以及溶洞顶板厚度等因素影响,其中溶洞顶板厚度为主要影响因素。     

浅析溶区含溶洞岩石基地稳定性

影响溶洞岩石基地稳定性的主要因素有地质结构、洞体形态、岩石性质、地下水存量等,在我国溶区特别是含溶洞岩石复杂、多样、隐蔽等特点,在铁路工程建设中容易出现基地塌陷、岩溶突出、涌水、涌砂等问题,这将严重影响工程建设的质量和铁路的使用安全,极易导致伤亡事故的发生。因此,溶区基地问题是我们在铁路建设中面临的主要地质难题之一,本文结合长沙地铁1号线,采用定性和定量分析,对铁路建设中溶岩基地稳定性进行评估,指导工程的科学施工与合理设计,保障铁路使用安全。     

基于强度折减法的岩溶区高填土地基稳定性分析

应用强度折减法对岩溶区高填土地基下溶洞稳定性进行了有限元分析,综合考虑数值计算收敛性和塑性区范围判定溶洞稳定性,可求出溶洞的抗剪安全系数,使溶洞稳定性分析定量化。     

下伏空洞岩石地基极限承载力计算方法研究

针对岩溶区下伏空洞嵌岩桩桩端岩石地基极限承载力问题,进行了下伏空洞桩端岩石地基的破坏模式分析。基于Hoek-Brown强度准则剪应力形式,理论推导出不同顶板厚度下下伏空洞岩石地基及完整岩石地基极限承载力计算方法。当顶板厚度为1~3倍桩径时,采用极限分析上限原理推导了冲切破坏模式下泛函形式的下伏空洞岩石地基极限承载力表达式。运用变分原理得到冲切破坏线方程,进一步利用偏导求得了下伏空洞岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度大于5倍桩径时,采用特征线法推导出塑性破坏模式下完整岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度为4倍桩径时,利用完整岩石地基极限承载力与承载比理论,采用S型生长曲线拟合出冲切剪压复合破坏模式下的极限承载力值。通过与1~5倍厚径比条件下的下伏空洞岩石地基极限承载力室内模型试验结果对比,计算值与实验所得数据吻合良好。     

Geostructural stability assessment of cave using rock surface discontinuity extracted from terrestrial laser scanning point cloud

The use of terrestrial laser scanning(TLS) in the caves has been growing drastically over the last decade.However, TLS application to cave stability assessment has not received much attention of researchers.This study attempted to utilize rock surface orientations obtained from TLS point cloud collected along cave passages to(1) investigate the influence of rock geostructure on cave passage development, and(2)assess cave stability by determining areas susceptible to different failure types. The TLS point cloud was divided into six parts(Entry hall, Chamber, Main hall, Shaft 1, Shaft 2 and Shaft 3), each representing different segments of the cave passages. Furthermore, the surface orientation information was extracted and grouped into surface discontinuity joint sets. The computed global mean and best-fit planes of the entire cave show that the outcrop dips 290° with a major north-south strike. But at individual level, the passages with dip angle between 26° and 80° are featured with dip direction of 75°-322°. Kinematic tests reveal the potential for various failure modes of rock slope. Our findings show that toppling is the dominant failure type accounting for high-risk rockfall in the cave, with probabilities of 75.26%, 43.07%and 24.82% in the Entry hall, Main hall and Shaft 2, respectively. Unlike Shaft 2 characterized by high risk of the three failure types(32.49%, 24.82% and 50%), the chamber and Shaft 3 passages are not suffering from slope failure. The results also show that the characteristics of rock geostructure considerably influence the development of the cave passages, and four sections of the cave are susceptible to different slope failure types, at varying degrees of risk.     

范数灰色理论在三峡库区危岩形成影响因子综合评价中的应用

危岩的形成是多因子异变耦合的结果。地形地貌、地质构造、地层岩性等是形成危岩的内因,而水体因素、风化作用、地震、植被和不合理的人类活动等是形成危岩外因。将范数灰色理论用于分析危岩形成的影响因子,即引进关联系数列的2个范数近距和远距,对危岩的影响因素进行量化分析,获取其影响因子关联度和权重系数,进而较直观地反映各影响因子对危岩形成的影响程度。以三峡库区万州太白岩危岩为例,进行范数灰关联度计算,结果显示,万州太白岩危岩形成的主控因子为危岩主控结构面,其次为地下水,而危岩体基座前缘斜坡倾向、危岩体临空面倾角、危岩体出露高度以及风化程度等也对危岩形成和失稳产生较大影响,研究成果对于正确认识三峡库区的危岩灾害具有一定的指导意义。     

浅埋洞室围岩稳定性评价及工程措施的探讨

本文以实际工程为对象,从地质条件出发,运用岩石力学理论,研究了城市中浅埋洞室的应力状态及变形形态,从实践中总结出浅埋洞室围岩整体失稳的判据以及局部失稳的计算方法。文中还讨论了在城市中构筑浅埋洞室时控制施工和增强洞室稳定性的问题。     

福建街面水电站地下厂房洞室稳定性评价

福建街面水电站地下厂房洞室围岩为沉积岩,岩层平缓,地质构造发育,地下水活动较强烈,工程地质条件复杂,地下厂房稳定问题是该工程的难点.本文从地下厂房工程地质条件、施工期监测成果、运行期监测成果等方面对其洞室稳定性进行评价,得出了地下厂房洞室是稳定的结论.     

浅谈地下水对地基基础的影响

提出了在岩土工程勘察和基础设计中必须重视地下水及其变化对地基基础的影响问题，提出地下水可改变岩土体中孔隙水的压力分布形态而产生力学作用，可与岩土体之间发生各种物理化学作用，使地基土强度降低，变形增大，基础失稳，造成建筑物的不均匀沉降。另外，还对岩土工程勘察和工程建设中应注意的问题进行了研究与探讨。     

岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究

针对我国公路隧道修建日益增多及岩溶分布广泛的现状 ,利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统 (CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶区公路隧道围岩稳定性进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究 ,探讨了溶洞大小对围岩稳定性的影响 ,总结了公路隧道围岩稳定性与岩溶关系的一些规律