多向荷载作用下岩溶区嵌岩桩嵌岩深度计算方法

发布时间：2021-06-26 13:54

　　针对多向荷载作用下岩溶桩嵌岩深度研究的不足,基于Hoek-Brown破坏准则和静力平衡原理,研究水平力、弯矩和竖向承载力作用下岩溶区桩基溶洞顶板受力特性,推导出三向荷载共同作用下嵌岩桩嵌岩深度计算公式。通过与规范和工程实例对比分析,证实了方法的实用性。在此基础上探讨了基岩顶面水平力、弯矩、竖向承载力与嵌岩深度之间的关系,三者对嵌岩深度最大值和最小值均有影响。 

【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

嵌岩桩力学模型

在保证嵌岩深度满足条件下，还须保证桩不会对溶洞产生破坏，本文引入嵌岩深度最大值来保证溶洞稳定性。本文主要研究拉弯和冲切情况下溶洞顶板破坏模式。洞室围岩为完整的Ⅰ，Ⅱ级围岩且或较完整有少部分节理裂隙的Ⅲ级围岩时，岩溶顶板简化为矩形宽板且受跨中集中荷载作用，宜按照四边固定边界的矩形板作为溶洞计算模型。矩形板边界条件如图2所示。两端为双向板受力，图中a,b分别为溶洞短边、长边长度。引入荷载分配系数后将双向板转化为单向板计算，对溶洞顶点取矩，水平力V转换为弯矩M2，再与桩顶传递的附加弯矩M3叠加。在自重荷载和多种荷载作用下求解抗拉情况下持力层跨中桩底应力。岩体自重荷载产生的弯矩M0为

关于竖向力导致抗剪强度不足的情况，参考文献[18]中公式进行修改。桩端增加土层自重压力和附加弯矩，推导得出L2计算式为式中：τmt为溶洞顶板抗剪切强度，τmt=(0.05～0.02）σc。

【参考文献】：
期刊论文
[1]桩端岩溶顶板的破坏特征试验与理论计算模型研究[J]. 黄明,付俊杰,陈福全,江松.  工程力学. 2018(10)
[2]考虑基岩水平破坏的嵌岩桩嵌岩深度计算方法[J]. 尹平保,杨莹,雷勇,贺炜,张建仁.  工程科学与技术. 2019(02)
[3]山区公路桥梁基桩嵌岩深度计算方法研究[J]. 戴国亮,邓会元,高鲁超,竺明星,龚维明.  岩土工程学报. 2018(S2)
[4]基于Griffith强度准则的岩溶区桩基溶洞稳定性分析[J]. 赵明华,肖尧,徐卓君,杨超炜,胡倩,刘建华.  中国公路学报. 2018(01)
[5]岩溶区桩端基岩极限承载力及破坏模式试验研究[J]. 雷勇,尹君凡,陈秋南.  应用力学学报. 2017(04)
[6]岩溶区嵌岩桩桩端承载性能研究[J]. 赵明华,肖尧,徐卓君,杨超炜,胡倩,刘建华.  岩土工程学报. 2017(06)
[7]考虑溶洞顶板自重时桩端持力岩层安全厚度计算方法[J]. 柏华军.  岩土力学. 2016(10)
[8]基于H-B准则的公路桥梁桩基嵌岩深度计算[J]. 雷勇,刘泽.  岩土力学. 2015(02)
[9]岩溶区嵌岩桩承载特性影响因素试验研究[J]. 张慧乐,马凛,张智浩,孙映霞.  岩土力学. 2013(01)
[10]岩溶区桩端下伏溶洞顶板稳定性分析研究[J]. 赵明华,张锐,胡柏学,袁铜森.  公路交通科技. 2009(09)



本文编号：3251467