一、嵌岩桩桩端岩层抗冲切安全厚度研究（论文文献综述）
于泽泉[1]（2020）在《岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究》文中研究说明在房屋建筑、市政道路交通和桥梁工程中,桩基础是最为广泛应用的基础形式。据不完全统计,近二十年我国每年所用的各种桩达数千万根。由于地质条件十分复杂,给桩基础的设计和施工带来很多隐患。尤其是对于岩溶地区,由于岩溶地质条件十分复杂、影响因素众多,更是建筑物和下部结构的设计和施工带来很大安全隐患。目前,我国对于岩溶地区桩基竖向承载性能的研究工作尚处于探索阶段,“见洞就穿”仍是岩溶区桩基设计的主导方法,过于保守的设计不可避免的造成工程中的浪费。不同的溶洞顶板厚度将会对基桩桩端极限承载力产生很大的影响,所以岩溶地区嵌岩桩的极限承载力以及岩溶顶板安全厚度的问题是目前亟待解决的关键技术问题。本文嵌岩桩的承载性能进行了认真研究和探讨,尤其是对溶洞地区桥梁工程的三根工程桩的设计和施工进行了理论、试验研究和计算分析,取得了较好的成果。所做工作及创新点如下:1、首先针对嵌岩桩计算方法及承载机理不明确的问题,本文对现行桩基础设计规范:《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》对嵌岩桩承载力计算方法进行了分析研究和对比分析,并结合《广东省标准建筑地基基础检测规范》》对基桩极限承载力的检测依据,提出一种嵌岩桩竖向承载力的计算方法,并运用至岩溶地区,弥补了现行规范的不足,为施工与设计提供参考。2、针对岩溶区嵌岩桩设计过程以贯穿溶洞为主要方法等设计过于保守问题,分别对嵌岩桩贯穿溶洞和桩端置于顶板上的承载力进行理论分析,得出嵌岩桩贯穿溶洞对承载力的影响,提出更合理的岩溶区嵌岩桩的设计方式。针对“见洞就穿”的现状,对是否贯穿溶洞提出合理化建议。3、在广州花都区的岩溶区域3根工程桩进行承载性能分析研究和静载荷试验研究。分别选取普通嵌岩桩和溶洞位置嵌岩桩进行试验研究。以本次试验结果为依据进行对比与分析,并与理论分析做出对比,更直观的反映桩—岩界面发挥侧阻力过程以及桩与溶洞的相互影响。理论分析与试验所得嵌岩桩承载力进行对比,所得差距较小。4、针对岩溶区嵌岩桩的承载模式和主要组成部分的争议问题,本文根据实测结果以及所需岩石力学参数、顶板厚度、嵌岩深度等因素,提出桩—岩界面侧阻力为岩溶区嵌岩桩承载力的重要组成部分,得出嵌岩桩在桩—岩界面侧阻力占整体侧阻力比重很大且3根工程桩分别为50%、19.8%、32.9%,工程桩在进入基岩后,桩身轴力急剧下降,且下降趋势基本呈线性。5、针对桩端下伏溶洞需无应力分布的保守设计状态和岩溶顶板破坏机理问题,以及嵌岩桩嵌岩段侧阻力占比大的特点,分析得出更符合嵌岩桩承载特性的考虑岩侧阻力的岩溶顶板破坏模型,评价岩溶区嵌岩桩安全性,为施工和设计提供建议。6、通过岩溶地区桩基静载试验,研究岩溶地区嵌岩桩桩侧阻力、嵌岩端摩阻力及桩端阻力效应,得到溶地区嵌岩桩承载力特性,从而较为科学的得到溶洞顶板分担荷载作用。在得到溶洞顶板荷载力之后,考虑嵌岩桩桩侧阻力及桩端阻力共同考虑岩溶顶板桩侧摩阻力反力（剪切力）及桩端阻力共同作用下,溶洞顶板稳定计算,该计算模式更加符合溶洞顶板实际受力情况,更加科学合理。
蒋德松[2]（2019）在《岩溶区路基稳定性分析及处治方法研究》文中指出岩溶是一种常见的不利工程地质,其在我国的分布范围十分广泛,占到我国国土面积的1/3,尤其在南方地区分布更为密集,如云南、贵州、广西、湖南和湖北等地。随着我国经济的发展,西部大开发及一带一路战略的实施,大量的基础设施修建在岩溶区。在高速公路修建过程中经常遇到岩溶的情况,如何评价岩溶区路基的稳定性是工程设计与施工的关键技术之一,其关系到整个工程的安全与经济。因此,对岩溶区路基稳定性分析方法进行研究具有重要的理论意义和工程实践价值。本文在前人研究的基础上,综合考虑溶洞截面形状、几何尺寸及分布形态的影响,结合理论和数值分析方法,对路基荷载作用下圆形、马蹄形溶洞的稳定性进行分析,计算考虑溶洞旋转角度和溶洞空间分布的路基极限承载力。在稳定性评价的基础上,考虑工程安全和减小路基沉降,提出桩网复合地基岩溶处治方法,最终形成一套完整的岩溶路基稳定性评价和处治方法。主要研究内容如下:（1）为研究路基下伏圆形溶洞的稳定性,根据工程的实际情况,将路基荷载及岩层上覆土层荷载作为整体考虑,建立理论分析模型。基于复变函数理论,通过映射函数将分析平面映射到单位圆的外域中,采用保角变换和柯西积分等求解手段,推导得到路基荷载作用下含圆形溶洞地层中的各应力分量表达式。在此基础上,进一步求得溶洞洞边上任意一点的最大、最小主应力,同时引入Griffith强度破坏准则判断各点的破坏状态,从而对溶洞的整体稳定性作出评价。（2）在路基下伏圆形溶洞稳定性分析的基础上,进一步深化复变函数法在岩溶区路基稳定分析中的应用。针对路基下伏马蹄形溶洞稳定性问题,介绍了三种任意截面形状溶洞的映射函数确定方法,包括图解结合法、多角形逼近法和三角插值法。在此基础上,求得路基荷载作用下含马蹄形溶洞地层中溶洞洞边的各应力计算公式,并求得各点的最大、最小主应力。结合Griffith强度破坏准则,对溶洞洞边各点的破坏状态进行判断,得到了路基荷载作用下马蹄形溶洞稳定性评价方法,并采用数值分析和工程实例对所提方法的正确性进行了验证。（3）根据有限元极限分析法的基本原理,将上、下限定理转化为相应的数学规划模型,基于MATLAB平台编制了有限元极限分析程序。该方法结合了极限分析法和有限元法的优点,不需要通过人为构造机动场和静力场,也不需要荷载-位移曲线判断路基的极限承载力,可直接求解得到上限解和下限解,为复杂工况下岩溶路基稳定性分析奠定了基础。开发了自适应的网格划分技术以减小上限解和下限解的相对误差,其能根据能量耗散的不同自动调整网格划分的密度。（4）采用有限极限分析法对路基荷载作用下矩形溶洞的稳定性进行分析。根据工程实际情况,首先建立路基荷载作用下矩形溶洞稳定性数值分析模型。然后对路基的极限承载力进行计算,并将计算结果进行无量纲处理,总结成设计计算表格。详细探讨材料物理力学参数、溶洞跨径、高度和旋转角度对路基极限承载力的影响。（5）将修正的Hoek-Brown准则直接嵌入有限极限分析程序中,对多溶洞地层上方路基的极限承载力进行计算。以单个圆形溶洞上方路基承载力作为参照对象,定义了衡量多溶洞条件下路基承载力的无量纲参数,得到了可供工程实践采用的设计计算表格,并探讨了溶洞大小、溶洞间水平距离、垂直距离和岩体参数对路基极限承载力的影响。（6）对于岩溶区路基容易失稳的工况,综合考虑工程安全和减小路基沉降,提出桩网复合地基处治岩溶的方法。从有无溶洞的工况出发,对不考虑溶洞影响下的桩土应力比进行计算,同时分析桩网复合地基处治溶洞后筋材变形与受力的关系,以指导桩网复合地基岩溶处治过程中筋材的设置。
王伟[3]（2019）在《岩溶区溶洞型桩基承载机理及溶腔整治技术研究》文中研究说明岩溶区桩基设计及施工时,遇到溶洞顶板厚度不满足设计及规范要求情况,桩基需穿过溶洞并嵌入溶洞底板一定的深度,即“溶洞型桩基”。由于溶洞的存在,导致溶洞型桩基的“地层-桩基-溶洞”系统的破坏模式、荷载传递规律等与常规嵌岩桩存在一定的差异,目前溶洞顶板临界厚度的确定、溶洞型桩基承载机理及计算方法等尚不完善,且保证溶洞型桩基机械成孔施工顺利进行的溶腔整治效果也不理想。针对以上问题,论文以岩溶区某工程建设项目为依托,系统开展了岩溶区溶洞型桩基承载机理及溶腔整治技术的研究,主要的研究内容与结论如下:（1）建立了单桩桩端溶洞顶板冲切破坏模式,提出了采用“临界厚径比（即:溶洞顶板厚度与桩基直径之比）”确定溶洞顶板安全厚度的概念,推导了不同岩石单轴抗压强度折减系数条件下的厚径比与岩石软硬程度、岩体质量综合评分的关系公式,计算得出了不同岩体基本质量等级下的临界厚径比,即岩体基本质量级别为I级时2.5,岩体基本质量级别为II级时2.5～3.0,岩体基本质量级别为III级时3.0～3.8,岩体基本质量级别为IV时3.8～5.0。（2）通过数值计算,分析了单层、多层溶洞型桩基“地层-桩基-溶洞”系统的破坏模式,其中单层溶洞型桩基破坏模式为:溶洞顶板张拉破坏、桩周土体剪切破坏、桩端岩体挤压剪切破坏,前两种破坏模式发生在后者之前;多层溶洞型桩基呈现渐进破坏的特性,破坏模式可分为三类,即:单层顶板破坏型,多层顶板破坏型,全贯通破坏型。（3）溶洞顶板张拉破坏模式为下宽、上窄的对称旋转体,张拉破坏区域的宽度和高度主要受溶洞跨径的影响,当溶洞跨径达到一定的程度时才能为张拉破坏区域的形成提供足够的临空面。（4）假定溶腔为无填充状态,溶洞型桩基承载过程中,溶洞顶板张拉破坏形成塌落拱,桩侧摩阻力计算时需忽略塌落拱高度范围内岩土体的贡献;塌落拱所引起的“拱效应”使上覆岩土体提供给桩身的侧摩阻力呈一定程度的增大趋势,桩基侧摩阻力计算时,需考虑一个大于1.0的“拱效应”系数Ψ。实际工程应用时,建议Ψ取值为1.0,作为安全储备。（5）为了确保溶洞型桩基机械成孔的顺利进行,针对不同的岩溶发育情况提出了不同的溶腔整治技术,即:针对高度小于1.0m的溶腔,开发了一种可控式溶腔注浆充填整治技术,配置了注浆范围、注浆量可控的复合型浆液,浆液材料为水、水泥、粉煤灰、矿粉,外加剂为Na2CO3、钠基膨润土,提出了质量控制的关键技术指标;针对高度大于1.0m的溶腔,开发了一种溶腔灌注石渣混凝土整治技术,配置了浇筑范围、浇筑量可控的石渣混凝土,原材料为水、石渣、水泥、粉煤灰、矿粉,提出了不同溶腔情况下质量控制的关键技术指标。
张健[4]（2019）在《顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究》文中指出岩溶在我国分布较广泛,岩溶发育区域的各项工程不可避免受到岩溶影响。桩基础作为一种深基础因良好的适用性被广泛应用于高层建筑、公路、铁路、码头等工程项目,发挥了独特优势。诸多研究表明,在形态复杂多变的隐伏岩溶地区,隐伏岩溶对桩基承载特性及稳定性影响较大。目前,岩溶区桩基承载力计算与设计理论、检测与施工技术等还很不完善,设计与施工控制缺乏可操作性。以往研究多是针对水平顶板溶洞,对倾斜顶板岩溶区桩基的承载特性、溶洞顶板的破坏机理与稳定性评价有待深入研究。本文通过室内试验、模型试验、理论分析、数值模拟以及现场试验等方法,结合位于山东隐伏岩溶发育区某在建大型项目,深入研究了倾斜顶板溶洞对桩基承载机理的影响规律,并对单桩和群桩桩端荷载下溶洞顶板破坏机理与桩基整体稳定性评价进行了详细研究,取得了具有理论价值和工程意义的研究成果。主要研究内容与成果包括以下几个方面:（1）研究了岩溶发育的形态规律,分析了岩溶区桩基病害特征、病害机理并对其类别进行了划分,建立了岩溶区桩基地质模式体系。（2）开展了依托工程现场石灰岩试样物理力学特性的室内试验,获得了石灰岩的物理力学参数。根据相似理论和分离相似设计方法,通过多组试验确定了溶洞顶板相似材料配合比,研制了石灰岩相似材料,并成功应用于本文模型试验。（3）研发了大型组合式多功能桩基模型试验系统。研制了可测试桩端沉降和桩端阻力的新型模型桩、桩基模型试验数据采集与分析系统,开发了模型单桩和群桩配套压力传感器,实现了桩顶荷载与桩顶沉降、桩端阻力与桩端沉降的并行实时采集。（4）开展了多组不同条件下岩溶区单桩与群桩模型试验。分析了不同溶洞顶板厚度、不同桩径、不同溶洞跨度、不同顶板倾角条件下单桩桩端溶洞顶板的破坏规律,揭示了溶洞倾斜顶板冲切破坏的机理;基于群桩桩端不同位置溶洞顶板的破坏模式对比试验研究,揭示了群桩下溶洞顶板的破坏规律,分析了桩身轴力、桩端阻力与桩端沉降、桩顶承载力与桩顶沉降的变化规律,提出了考虑岩溶影响的桩基荷载传递模型。（5）根据模型试验结果,建立了反映岩溶区桩基桩侧摩阻力特性的桩侧荷载传递模型,基于ABAQUS软件平台子程序UMAT和FRIC进行了材料库和接触模型的二次开发和算例验证,揭示了不同规格溶洞、不同溶洞布置模式下单桩和群桩基础承载特性及顶板破坏机理。（6）基于Serrano嵌岩桩桩端极限承载力计算理论,提出了岩溶区桩基5种桩端顶板破坏模式,建立了倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算极坐标系,构建了岩溶区倾斜溶洞顶板极限端阻力计算方程,根据溶洞顶板厚度和溶洞直径大小对方程组解的相关关系,确定了不同破坏模式下极限端阻力计算式,并通过模型试验结果验证了理论的正确性。基于荷载传递法、岩溶区桩基荷载传递模型和倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算方法,提出了基于溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法。（7）基于可拓学评价理论和溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法开发了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析软件。总结分析影响桩-洞整体稳定性的相关因素,建立了岩溶区桩基稳定性评价指标体系;基于MicrosoftVisua1 Studio2012开发平台,采用C Sharp编程开发语言编制了岩溶区桩基稳定性动态评估分析系统,实现了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析的程序化和界面化,实现了岩溶区桩基稳定性动态评估与动态优化设计。（8）开展了桩端有溶洞的桩基现场静载试验。根据现场测试数据,研究了不同荷载等级下桩端阻力、桩身轴力和桩顶荷载及其沉降变化规律,揭示了桩端阻力、桩侧阻力、桩身荷载的传递特性。试验数据与评价分析软件的计算结果对比较吻合,验证了本文岩溶区桩基承载机理及其承载力计算方法和分析软件的合理性。
袁维,刘尚各,聂庆科,王伟[5]（2019）在《基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板临界厚度确定方法研究》文中指出桩端下伏溶洞顶板厚度是影响嵌岩桩竖向承载力的一个重要影响因素,在工程实践中,我国相关规范要求桩端平面以下的顶板厚度不小于3倍桩径。根据规范确定溶洞顶板厚度具有一定的经验性和笼统性,没有考虑溶洞顶板岩体质量,亦忽略了溶洞自身尺寸的影响。基于桩端岩体的冲切破坏模式,并结合广义Hoek-Brown准则和极限定理上限法建立了溶洞顶板临界厚径比（h/d,即顶板厚度h/基桩直径d）的计算方法,给出了不同岩体基本质量级别的临界厚径比建议值。结果表明:极限端阻力、岩石坚硬程度和岩体质量均对临界厚径比产生影响,极限端阻力越小、岩体质量越好、岩石越坚硬,则溶洞顶板的临界厚径比越小;以《工程岩体分级标准》（GB/T50218-2014）中岩体基本质量分级为参考依据,Ⅰ～Ⅳ级岩体的临界厚径比建议值分别是Ⅰ级岩体h/d≤2.41、Ⅱ级岩体2.41≤h/d≤2.96、Ⅲ级岩体2.96≤h/d≤3.73、Ⅳ级岩体3.73≤h/d≤4.91。
肖尧[6]（2019）在《竖向荷载作用下空洞稳定性分析方法研究》文中研究指明空洞形成的原因可分为两类:其一是人类活动,如隧道开挖、采矿、管道铺设等;其二是自然溶蚀,如溶洞、土洞。在空洞上方进行基础设计施工时,其稳定性的评价至关重要。目前对竖向荷载作用下空洞稳定性分析尚处于规律探索阶段,还没有明确的计算公式和相关设计表格,因此,有必要对该课题进行更深入的研究。根据基础荷载形式的不同,本文分别对超载作用下、条形基础荷载作用下、桩基荷载作用下的空洞稳定性进行研究,主要研究内容如下:（1）基于复变函数法,建立超载作用下任意形状单空洞稳定性分析模型,通过保角变换对超载作用下含空洞地层中的应力场进行求解,同时引入材料破坏准则对空洞稳定性进行评价。为进一步阐明分析过程,对路基荷载作用下、条形基础荷载作用下空洞的稳定性进行分析,并通过数值方法和工程算例验证了方法的正确性。（2）根据传统极限分析法的基本原理,结合有限元法,将分析问题转化为数学规划问题,并编制了有限元极限分析程序。该方法不需要人为构造静力场和速度场,也不需要通过位移荷载迭代得到极限承载力,可直接给出上限解和下限解,为复杂的多空洞稳定性问题研究奠定了基础。此外,为减小上限解和下限解之间的相对误差,开发了网格自适应划分技术。（3）采用有限元极限分析法对超载作用下土体中双圆形空洞的稳定性进行研究,计算得到了超载作用下土体中双空洞稳定性系数,重点分析了双空洞不同埋深对稳定性系数影响,并给出了相应的极限破坏模式。最后,将计算结果总结成设计表格以便工程参考。（4）采用有限元极限分析法,对超载作用下岩体中双圆形、方形空洞稳定性问题进行研究,为描述岩体的非线性,假定岩体符合广义Hoek-Brown强度破坏准则,并将其直接嵌入有限元极限分析程序中。定义一个无量纲的稳定性系数来衡量各参数对空洞稳定性的影响,对各参数的影响因素进行分析,并详细探讨极限破坏模式变化规律。最后,将计算结果总结成设计表格以便工程参考。（5）采用有限元极限分析法,分别对条形基础荷载作用下成层土中多空洞的不排水稳定性、岩体中多空洞的稳定性进行研究,详细分析材料参数、空洞位置、空洞大小、空洞分布方式对条形基础极限承载力的影响,并探讨各参数变化对破坏模式的影响规律。最后,提供了条形基础极限承载力理论计算公式和设计表格。（6）基于轴对称模型,根据桩端极限破坏面与溶洞位置的关系,确定溶洞发生破坏时的临界状态;其次结合桩端岩层极限状态下的传力机制,分析岩溶区嵌岩桩桩端极限破坏模式;然后,通过建立极坐标系,给出地基破坏模式、冲切破坏模式、冒顶破坏模式的限定条件,并推导不同破坏模式下的岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算公式。（7）为给出桩端荷载作用下不同位置的溶洞稳定性评价方法,基于Mindlin解求得桩端荷载作用下半无限空间内的地层应力,其次,利用复变函数法求得溶洞在重力作用下的地层应力,通过叠加得到桩端荷载作用在含溶洞地层中的应力表达式,在此基础上求的最大、最小主应力,同时引入Griffith强度破坏准则,对溶洞稳定性进行评价。（8）采用有限元极限分析法,对桥梁双桩基础荷载作用下溶洞的稳定性进行分析,为描述岩体的非线性,假定岩体符合广义Hoek-Brown强度破坏准则,并将其直接嵌入有限元极限分析程序中。详细分析了岩体参数、空洞大小、空洞位置对双桩基础极限承载力的影响,并探讨了极限破坏模式的演化规律。
徐卓君[7]（2018）在《岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究》文中指出桩基础作为岩溶区最重要的地基处治技术已广泛应用于实际工程。岩溶区地质条件复杂,桩-岩、桩-土接触问题较一般摩擦桩或嵌岩桩更为复杂,尤其是如何考虑溶洞对基桩承载性状的影响更是亟待解决的问题。鉴于当前理论研究仍处于初级阶段,现行规范尚无针对性的设计计算方法。为此,本文结合国家自然科学基金项目“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”（51278187）,分别以桩基和溶洞作为研究对象,通过理论分析、室内模型试验和数值分析对竖向荷载下单桩单洞体系、倾斜荷载下单桩单洞体系及竖向荷载下单桩多溶洞体系的岩溶区嵌岩桩的承载机理及其设计计算理论进行系统深入的研究。本文首先针对桩端下伏溶洞的受力变形特性,提出以溶洞边界点的稳定状态作为评价指标的溶洞稳定性评价分析方法;基于复变函数理论及Mindlin解答,分别求解出自重作用下和桩端荷载作用下地层的应力场;通过叠加原理得到基桩荷载下方形溶洞边界处的应力场;进而引入Hoek-Brown强度准则,对桩端下伏任意位置方形溶洞稳定性进行评价与分析,综合考虑地应力场、桩端荷载,溶洞尺寸、溶洞位置等因素对溶洞稳定性的影响,并通过算例分析验证了上述方法的正确性和合理性。其次,针对岩溶区溶洞顶板的受力变形特性,基于相似理论,设计并完成溶洞顶板室内模型试验,对试验成果进行分析和总结,探讨了不同顶板跨度及不同顶板厚度下基桩的荷载传递规律和溶洞顶板的破坏模式,并利用模型试验结果对基于溶洞顶板厚度确定嵌岩桩承载力的计算方法进行对比分析。结果表明,随着顶板跨度的减小或顶板厚度的增大,在一定范围内,基桩承载力随之增大;随着顶板厚度的增加,溶洞顶板的破坏模式从冲切破坏逐渐过渡到弯拉破坏;在实际工程中,可通过适度增加顶板厚度来较大幅度地提升基桩的极限承载力。再次,基于嵌岩桩桩端承载变形特性,通过Hoek-Brown强度准则对其极限承载性能进行研究,提出通过桩端平均约束应力求解嵌岩桩桩端极限承载力的思路;结合复变函数理论对嵌岩桩桩端平均约束应力进行求解,建立了可综合考虑自重应力场、溶洞形状、溶洞所处位置等影响因素的桩端极限承载力计算模型;通过影响因素分析,探讨了溶洞大小、桩端到溶洞中心水平距离、垂直距离、溶洞埋深对嵌岩桩桩端极限承载力的影响变化规律,分析结果表明,溶洞对嵌岩桩桩端极限承载力的影响随溶洞大小及溶洞埋深增大而增大,随桩-洞之间的距离增大而减小。基于C法（地基系数随深度呈抛物线增加）假定,考虑桩身自重和桩侧摩阻力及地面以上分布荷载等综合作用的影响,导得了单层地基中倾斜受荷桩内力、位移的幂级数解,结果表明,在基桩自由长度和轴向荷载较大情况下,“P-（35）”效应明显,设计时不容忽视;桩侧摩阻力及桩身自重对倾斜荷载下基桩内力及位移计算影响较小,可忽略不计。采用有限元软件ABAQUS对桩侧存在空洞的倾斜受荷桩承载特性进行了深入研究,重点分析了水平荷载、空洞尺寸、空洞垂直距离及水平距离等因素对桩基承载特性的影响变化规律。最后,基于上、下限有限元极限分析法对多溶洞体系下岩溶区嵌岩桩竖向承载性状进行研究。考虑桩和溶洞的耦合作用机理,根据工程实际情况进行合理假定,建立多溶洞体系下嵌岩桩计算模型;采用自主研发的上、下限有限元极限分析程序进行数值计算,详细讨论嵌岩深度、上覆土层荷载、水平距离、垂直距离、溶洞大小等因素对嵌岩桩竖向极限承载力的影响;分6种工况深入探讨了桩-洞、洞-洞相对位置对承载力的影响,研究了不同工况下嵌岩桩承载力的的变化规律;对比分析不同工况下的速度场和能量耗散场,得到了多溶洞体系嵌岩桩的典型破坏模式。
刘一新[8]（2018）在《溶洞顶板极限承载力计算方法及试验研究》文中指出随着建筑工程与道路桥梁建设的快速发展,桩基础的应用范围得到不断扩张。由于我国中西部分布大量的岩溶地貌,工程建设施工中难免遇到岩溶地基,而如何确定溶洞顶板极限承载力是解决溶洞对桩基影响的关键,目前关于溶洞上方地基承载力的计算理论还不够完善及满足工程的需要,相关规范关于这方面的内容也比较肤浅,根据现有规范对岩溶区下伏溶洞地基进行设计,在某些情况下,会出现承载力显示不足,因此对溶洞顶板承载力的研究尤为重要。本文基于前人的研究成果,采用极限平衡法,得到了剪切破坏模式完整岩石地基和冲切破坏模式下伏溶洞地基极限承载力的计算方法。利用滑移线法提出了塑性破坏模式溶洞顶板极限承载力的计算方法。采用S型生长曲线拟合,通过合理的假设,提出了冲切剪压破坏模式溶洞顶板极限承载力的计算方法。利用极限分析法推导出对称荷载及荷载位置偏移下溶洞顶板极限承载力的计算方法。通过试验验证了理论的合理性,并进一步开展了考虑荷载偏移和跨径比影响顶板极限承载力室内模型试验。结果表明:（1）采用整体剪切和塑性破坏模式得到完整岩石地基极限承载力的理论值与实测值相吻合。在进行中心荷载下冲切破坏模式溶洞顶板极限承载力计算时,与实测值对比,单独考虑抗拉和抗剪作用计算的值过于保守;考虑两者共同作用时,得到的理论结果更接近实测结果。当溶洞顶板发生冲切剪压复合破坏时,可通过S型生长曲线拟合得到合理的结果。（2）当洞径L为6D,顶板厚度为1D-4D时,对称荷载作用下溶洞顶板极限承载力随着顶板厚度的增大大致呈线性增长,依据本文对称荷载作用下顶板计算方法得到的理论结果与试验结果较接近。溶洞顶板发生冲切破坏时,荷载偏移作用下得到的顶板冲切体可简化为轴对称问题进行分析,以此得到的理论计算结果较精确,且同一厚跨比下,溶洞顶板极限承载力随着荷载位置偏移量的增加呈非线性增大。（3）同一顶板厚度,随着跨径比的增加,溶洞顶板极限承载力不断减小。当顶板厚度与洞径之比大于2时,顶板极限承载力接近完整基岩承载力,此时可忽略溶洞的影响。且随着厚径比的增加,溶洞顶板极限承载力及所对应的临界洞跨呈线性增大。（4）当洞径L为1-4D时,冲切破坏区在水平面上的范围未超出1.5L,当荷载偏移量达到1.5L时,顶板极限承载力与完整基岩承载力一致。且随着荷载偏移量的增加,顶板的破坏模式从冲切破坏到不完全冲切破坏（冲切+撕裂破坏）,再到塑性破坏,是一个渐进的过程。
赵明华,朱志仁,黄明华,杨超炜,徐卓君[9]（2018）在《考虑基桩嵌岩段侧阻的岩溶区顶板安全厚度计算》文中研究指明为考虑岩溶区基桩嵌岩段侧阻力的影响,提出了一组确定岩溶区桩端顶板安全厚度的计算方法。考虑顶板的整体承载效应,结合弹性力学及第一强度理论,得到了顶板抗弯安全厚度计算式;考虑嵌岩段桩侧摩阻力对桩顶荷载的分担作用,结合格里菲斯判据及摩尔判据,获得了顶板抗冲切和剪切的安全厚度计算公式,进而运用ABAQUS建立了岩溶顶板与基桩整体分析计算模型,有限元计算结果与理论计算值吻合良好。结合工程实例重点分析了顶板厚跨比对抗弯安全厚度的影响,顶板岩层厚度对抗冲切、剪切安全厚度的影响以及嵌岩段侧摩阻力系数?对顶板安全厚度计算的影响。
赵明华,吴文,陈言章[10]（2018）在《考虑嵌岩段侧摩阻力的溶洞顶板稳定性研究》文中进行了进一步梳理为进一步完善岩溶区桩基荷载作用下的溶洞顶板稳定性评价方法,根据嵌岩桩荷载传递机理及溶洞顶板承载特点,建立了考虑嵌岩段侧摩阻力及溶洞顶板自重的简化计算模型。从抗冲切、抗剪切和抗弯拉3方面对溶洞顶板稳定性进行了分析。假定溶洞顶板发生冲切破坏时,会产生一个冲切圆锥台,取该圆锥台作为分析对象,并考虑冲切体自重的影响,对冲切破坏面上的最大、最小主应力进行了求解,同时引入格里菲斯准则,对溶洞顶板的抗冲切进行了验算。基于莫尔判据,对两种剪切破坏模式进行了验算:（1）桩端岩层发生剪切破坏,其破坏面由桩侧截面延伸至顶板底端;（2）溶洞顶板边缘岩层发生剪切破坏,其破坏面由岩层表面贯穿顶板边缘。根据弹性力学的变分法对溶洞顶板底面应力进行了求解。考虑到溶洞顶板底面中心处拉应力最大,则在抗弯拉验算中将该点作为验算点。将本研究所提方法用到某公路大桥的溶洞顶板稳定性验算中,并将验算结果与未考虑嵌岩段侧摩阻力的计算方法进行了对比。分析表明:嵌岩段岩层侧阻力占嵌岩桩设计荷载比值可达11.5%,这说明嵌岩段侧摩阻力占承载力比例较大,且随着嵌岩深度的增长,该比例将继续增大。因此,当嵌岩深度较长,岩石质量较好时,在实际工程中应适当考虑嵌岩段侧摩阻力的发挥。
二、嵌岩桩桩端岩层抗冲切安全厚度研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、嵌岩桩桩端岩层抗冲切安全厚度研究（论文提纲范文）
（1）岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 本文研究意义 |
| 1.2 桩基础研究现状 |
| 1.2.1 连续介质法 |
| 1.2.2 数值计算法 |
| 1.2.3 试验方法 |
| 1.2.4 嵌岩桩研究现状 |
| 1.3 岩溶区桩基顶板承载性能研究现状 |
| 1.3.1 理论研究方法 |
| 1.3.2 现场及模型试验方法 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 本文创新点 |
| 1.4.3 本文研究思路 |
| 第二章 嵌岩桩竖向承载性能探讨分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 嵌岩桩承载规律 |
| 2.3 桩侧阻力分析 |
| 2.3.1 影响桩-土侧阻力发挥的因素 |
| 2.3.2 桩侧阻力传递函数 |
| 2.3.3 嵌岩段侧阻力分析 |
| 2.4 桩端阻力分析 |
| 2.4.1 桩端阻力分担荷载比 |
| 2.4.2 桩端岩体破坏机理分析 |
| 2.4.3 桩端阻力与岩体强度取值 |
| 2.5 规范中嵌岩桩承载力计算方法 |
| 2.5.1 《建筑地基基础设计规范》方法 |
| 2.5.2 《建筑桩基技术规范》方法 |
| 2.5.3 《公路桥涵地基与基础设计规范》方法 |
| 2.5.4 《建筑桩基技术规范》方法 |
| 2.5.5 现行规范中嵌岩桩承载力计算方法对比 |
| 2.5.6 现行规范中对本文嵌岩桩计算结果对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 岩溶区嵌岩桩竖向承载力理论研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 嵌岩桩竖向荷载传递特性 |
| 3.2.1 嵌岩桩荷载传递模型 |
| 3.2.2 基于荷载传递法的嵌岩桩承载力计算方法 |
| 3.3 岩溶区桩端顶板承载力分析 |
| 3.4 考虑岩侧阻力的岩溶顶板失稳计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 岩溶地区嵌岩桩静载荷试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验目的 |
| 4.3 试验场地工程概况 |
| 4.4 试验方法 |
| 4.4.1 传感器埋设与基桩施工 |
| 4.4.2 浇筑后至静载试验前传感器监测 |
| 4.4.3 本次静载试验工况及仪器设备 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 岩溶区嵌岩桩承载力理论计算与试验分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 工程桩试验结果讨论 |
| 5.2.1 静载试验荷载—沉降规律 |
| 5.2.2 桩身传感器测得桩身轴力试验结果 |
| 5.3 岩溶区嵌岩桩竖向承载力计算分析 |
| 5.3.1 基于本文理论结果计算 |
| 5.3.2 考虑岩侧阻力的岩溶顶板失稳计算 |
| 5.3.3 桩身各截面位移计算分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）岩溶区路基稳定性分析及处治方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 岩溶的基本特性 |
| 1.2.1 岩溶的发育及形态 |
| 1.2.2 岩溶塌陷的机理 |
| 1.2.3 岩溶的调查 |
| 1.2.4 岩溶灾害风险评估 |
| 1.3 岩溶区路基稳定性分析研究现状 |
| 1.3.1 室内模型试验研究现状 |
| 1.3.2 理论分析研究现状 |
| 1.3.3 数值分析研究现状 |
| 1.4 岩溶处治方法研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要工作和技术路线 |
| 第2章 岩溶区路基稳定性复变函数分析法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 复变函数法简介 |
| 2.2.1 弹性力学平面问题的基本方程 |
| 2.2.2 弹性力学平面问题复变函数表示 |
| 2.2.3 保角变换 |
| 2.2.4 柯西积分公式 |
| 2.2.5 复势函数确定方程 |
| 2.3 路基荷载作用下圆形溶洞稳定性分析 |
| 2.3.1 计算模型与基本假定 |
| 2.3.2 含圆形溶洞地层中应力场的求解 |
| 2.3.3 溶洞稳定性评价 |
| 2.4 结果对比验证 |
| 2.4.1 数值验证 |
| 2.4.2 工程实例 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 路基荷载作用下马蹄形溶洞稳定性分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 理论计算模型 |
| 3.3 映射函数确定方法 |
| 3.3.1 图解结合法 |
| 3.3.2 多角形逼近法 |
| 3.3.3 三角插值法 |
| 3.4 马蹄形溶洞稳定性分析 |
| 3.4.1 含溶洞地层中应力场的求解 |
| 3.4.2 马蹄形溶洞稳定性评价 |
| 3.5 工程实例验证 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 岩溶区路基稳定性有限元极限分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 有限元极限分析法简介 |
| 4.2.1 下限有限元极限分析法 |
| 4.2.2 上限有限元极限分析法 |
| 4.2.3 计算机实现步骤 |
| 4.3 考虑溶洞旋转角度的岩溶区路基极限承载力计算 |
| 4.3.1 问题描述与参数取值 |
| 4.3.2 网格划分和边界条件 |
| 4.3.3 影响因素分析 |
| 4.3.4 破坏模式分析 |
| 4.4 结果对比与验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 多溶洞地层中路基极限承载力计算 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于Hoek-Brown破坏准则的有限元极限分析法 |
| 5.2.1 Howk-Brown破坏准则简介 |
| 5.2.2 Hoek-Brown破坏准则的光滑化处理 |
| 5.2.3 网格自适应划分技术 |
| 5.3 计算模型 |
| 5.3.1 问题描述与参数取值 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.4 单个溶洞的影响 |
| 5.4.1 H/R对 N_σ的影响 |
| 5.4.2 GSI对 N_σ的影响 |
| 5.4.3 m_i对N_σ的影响 |
| 5.4.4 γ对N_σ的影响 |
| 5.4.5 破坏模式分析 |
| 5.5 多个溶洞的影响 |
| 5.5.1 H/R对ξ的影响 |
| 5.5.2 X/R对ξ的影响 |
| 5.5.3 Y/R对ξ的影响 |
| 5.5.4 GSI对ξ的影响 |
| 5.5.5 m_i对ξ的影响 |
| 5.5.6 γ对ξ的影响 |
| 5.5.7 破坏模式分析 |
| 5.6 .结果验证与对比 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 岩溶区路基桩网复合地基处治方法研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 路堤下桩网复合地基桩土应力比计算 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 桩土相互作用分析 |
| 6.2.3 加筋体受力变形分析 |
| 6.2.4 路堤土拱效应分析 |
| 6.2.5 荷载分担比与沉降计算 |
| 6.2.6 工程实例验证 |
| 6.2.7 参数分析 |
| 6.3 岩溶区桩网复合地基处治及受力分析 |
| 6.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A (攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况) |
（3）岩溶区溶洞型桩基承载机理及溶腔整治技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩溶勘察研究现状 |
| 1.2.2 下伏溶洞型桩基承载机理研究现状 |
| 1.2.3 溶洞型桩基承载机理研究现状 |
| 1.2.4 溶腔整治技术的研究现状 |
| 1.3 目前研究中存在的主要问题 |
| 1.4 主要技术路线和研究内容 |
| 1.4.1 主要技术路线 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 2 溶洞顶板不同岩体质量等级临界厚径比计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 溶洞顶板破坏模式及计算工况 |
| 2.3 溶洞顶板厚径比计算理论及规律分析 |
| 2.3.1 基本理论 |
| 2.3.2 冲切破坏极限荷载上限解 |
| 2.3.3 溶洞顶板厚径比变化规律 |
| 2.4 溶洞顶板临界厚径比计算 |
| 2.4.1 计算简式的建立 |
| 2.4.2 不同质量等级临界厚径比的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单层溶洞型桩基承载机理及计算方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值计算方案设计 |
| 3.2.1 计算模型设计 |
| 3.2.2 模型建立及工况设计 |
| 3.3 单层溶洞型桩基承载机理研究 |
| 3.3.1 桩基承载过程及破坏模式的分析 |
| 3.3.2 单层溶洞型桩基荷载传递规律的分析 |
| 3.3.3 桩基承载过程中溶洞顶板张拉破坏的分析 |
| 3.4 单层溶洞型桩基承载力计算方法 |
| 3.4.1 单桩极限承载力计算公式 |
| 3.4.2 桩侧摩阻力的计算 |
| 3.4.3 嵌岩段总极限阻力的计算 |
| 3.4.4 溶洞型桩基桩身受压破坏的判断 |
| 3.4.5 单桩极限承载力计算步骤 |
| 3.5 工程实例计算 |
| 3.5.1 工程概况 |
| 3.5.2 承载力计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多层溶洞型桩基承载机理及计算方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值计算方案设计 |
| 4.2.1 计算模型设计 |
| 4.2.2 模型建立及工况设计 |
| 4.3 多层溶洞型桩基承载机理研究 |
| 4.3.1 桩基承载过程及破坏模式的分析 |
| 4.3.2 多层溶洞型桩基荷载传递规律的分析 |
| 4.3.3 “地层-桩基-溶洞”整体破坏模式分析 |
| 4.4 多层溶洞型桩基承载力计算方法 |
| 4.4.1 单桩极限承载力的计算 |
| 4.4.2 单桩极限承载力的计算步骤 |
| 4.5 工程实例计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 可控式溶腔整治技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可控式溶腔注浆充填整治技术 |
| 5.2.1 试验方案设计 |
| 5.2.2 外加剂种类的选择 |
| 5.2.3 复合型浆液配合比试验 |
| 5.2.4 技术控制标准及应用 |
| 5.3 溶腔灌注石渣混凝土整治技术 |
| 5.3.1 试验方案设计 |
| 5.3.2 石渣混凝土配合比试验 |
| 5.3.3 技术控制标准及应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 论文研究的意义 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 溶洞发育规律及岩溶区桩基地质模式研究现状 |
| 1.2.2 溶洞项板破坏模式的试验研究现状 |
| 1.2.3 溶洞顶板破坏影响因素的数值分析研究现状 |
| 1.2.4 岩溶区桩基承载特性研究现状 |
| 1.2.5 岩溶区桩基稳定性分析研究现状 |
| 1.3 本文研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 岩溶区桩基地质模式研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 岩溶类型及发育规律 |
| 2.2.1 岩溶类型 |
| 2.2.2 岩溶发育规律 |
| 2.2.3 溶洞分类 |
| 2.3 岩溶区桩基地质病害分类、特征及形成机理 |
| 2.3.1 岩溶区桩基地质病容分类 |
| 2.3.2 岩溶区桩基地质病害形成机理 |
| 2.4 岩溶区桩基地质模式分类 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 岩溶区桩基承载特性与稳定性模型试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程概况与试验方案设计 |
| 3.2.1 工程原型概况 |
| 3.2.2 试验方案设计 |
| 3.3 模型试验相似理论 |
| 3.3.1 相似原理 |
| 3.3.2 相似判据推导 |
| 3.3.3 相似关系 |
| 3.3.4 分离相似设计方法 |
| 3.4 相似材料研制与选择 |
| 3.4.1 石灰岩相似材料研制 |
| 3.4.2 模型桩与试验砂选择 |
| 3.5 大型组合式多功能桩基模型试验系统研发 |
| 3.5.1 组合式模型试验反力系统 |
| 3.5.2 双路液压伺服控制系统 |
| 3.5.3 桩基模型试验数据采集与分析系统 |
| 3.5.4 应变测试系统 |
| 3.5.5 溶洞破坏全过程摄像系统 |
| 3.5.6 溶洞顶板冲切面三维扫描建模系统 |
| 3.5.7 溶洞模型预制系统 |
| 3.5.8 填料装卸系统 |
| 3.6 模型试验实施 |
| 3.6.1 新型模型桩研发 |
| 3.6.2 溶洞模型预制 |
| 3.6.3 试验模型吊装与砂层填筑 |
| 3.6.4 监测元件的布置与安装 |
| 3.6.5 试验方法 |
| 3.6.6 试验实施 |
| 3.6.7 冲切破坏面的三维激光扫描建模 |
| 3.7 模型试验数据处理及分析 |
| 3.7.1 模型试验数据处理 |
| 3.7.2 单桩试验结果分析 |
| 3.7.3 群桩试验结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 岩溶区桩基承载特性和稳定性数值模拟分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 岩石广义非线性统一强度理论模型 |
| 4.2.1 岩石广义非线性统一强度理论数学表达式 |
| 4.2.2 强度理论中岩石参数确定 |
| 4.3 弹塑性增量本构关系的建立 |
| 4.3.1 确定刚度矩阵 |
| 4.3.2 角点奇异性的处理 |
| 4.4 岩溶区桩基荷载传递模型 |
| 4.4.1 岩溶区桩基受力性状 |
| 4.4.2 岩溶区桩基桩侧荷载传递模型 |
| 4.5 基于ABAQUS平台子程序的开发 |
| 4.5.1 材料模型子程序二次开发 |
| 4.5.2 接触模型子程序二次开发 |
| 4.6 岩溶区桩基的数值模拟与分析 |
| 4.6.1 溶洞顶板厚度对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
| 4.6.2 溶洞直径对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
| 4.6.3 桩径对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
| 4.6.4 溶洞顶板倾角对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
| 4.6.5 双桩模型承载性状与稳定性分析—双桩位于溶洞之上 |
| 4.6.6 双桩模型承载性状与稳定性分析—单桩位于溶洞之上 |
| 4.6.7 四桩模型承载性状与稳定性分析—四桩位于溶洞之上 |
| 4.6.8 四桩模型承载性状与稳定性分析—单桩位于溶洞之上 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 岩溶区桩基承载特性与稳定性的理论分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 岩溶区桩基的承载机理 |
| 5.2.1 岩溶区桩基的荷载传递机理 |
| 5.2.2 岩溶区桩基桩侧阻力传递机理与模型 |
| 5.2.3 岩溶区桩基桩端荷载传递机理与模型 |
| 5.3 倾斜溶洞顶板冲切破坏的桩极限端阻力计算方法 |
| 5.3.1 桩基与溶洞相互作用的力学简化模型 |
| 5.3.2 嵌岩桩桩端极限破坏模式分析 |
| 5.3.3 建立桩端倾斜溶洞顶板破坏计算模型 |
| 5.3.4 岩溶区桩基桩端极限破坏模式分析 |
| 5.3.5 倾斜溶洞顶板破坏的桩极限端阻力计算 |
| 5.3.6 桩端倾斜溶洞顶板最小顶板厚度求解 |
| 5.3.7 桩端倾斜溶洞顶板极限承载力计算方法验证 |
| 5.4 按溶洞顶板破坏控制的单桩极限承载力计算方法 |
| 5.4.1 岩溶区桩基极限承载力计算方法 |
| 5.4.2 岩溶区桩基荷载传递模型 |
| 5.4.3 基于荷载传递法的基桩极限承载力计算流程 |
| 5.4.4 算例验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 岩溶区桩基稳定性评估与承载性状分析系统开发及工程应用 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 基于可拓理论的岩溶区桩基整体稳定性评价 |
| 6.2.1 影响岩溶-桩基整体稳定性的主要因素 |
| 6.2.2 岩溶区桩基稳定性评价的常用方法 |
| 6.2.3 基于可拓理论的岩溶区桩基稳定性评价 |
| 6.3 基于荷载传递法的岩溶区桩基承载性状分析 |
| 6.4 KPSBAS软件系统开发 |
| 6.4.1 KPSBAS软件系统的工程意义 |
| 6.4.2 KPSBAS软件系统的设计目标 |
| 6.4.3 KPSBAS软件系统的开发环境 |
| 6.5 KPSBAS软件系统的构架设计与数据库 |
| 6.5.1 KPSBAS软件系统的架构设计 |
| 6.5.2 KPSBAS软件系统的数据库 |
| 6.6 KPSBAS软件系统的功能与人机交互界面 |
| 6.6.1 KPSBAS软件系统的功能设计 |
| 6.6.2 KPSBAS系统的人机交互界面设计 |
| 6.7 KPSBAS软件系统测试 |
| 6.8 工程应用 |
| 6.8.1 工程概况 |
| 6.8.2 试验方案设计 |
| 6.8.3 试验桩稳定性评估 |
| 6.8.4 传感器选择与安装 |
| 6.8.5 试验桩的加载与数据采集 |
| 6.8.6 静载试验结果分析 |
| 6.9 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文研究成果 |
| 7.2 进一步研究的建议和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文(带*的为通讯作者) |
| 博士期间申请的发明专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）竖向荷载作用下空洞稳定性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 岩土工程稳定性分析方法 |
| 1.2.1 极限平衡法 |
| 1.2.2 滑移线法 |
| 1.2.3 极限分析法 |
| 1.2.4 有限元法 |
| 1.2.5 有限元极限分析法 |
| 1.3 竖向荷载作用下空洞稳定性分析研究现状 |
| 1.3.1 超载作用下空洞稳定性分析研究现状 |
| 1.3.2 条形基础荷载作用下空洞稳定性分析研究现状 |
| 1.3.3 桩基荷载作用下空洞稳定性分析研究现状 |
| 1.4 研究中存在的问题 |
| 1.5 本文研究的主要工作和技术路线 |
| 第2章 竖向荷载作用下空洞稳定性复变函数分析法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 计算模型及基本假定 |
| 2.3 复变函数法简介 |
| 2.3.1 平面弹性问题的基本方程 |
| 2.3.2 平面弹性问题复变函数表示 |
| 2.3.3 保角变换 |
| 2.3.4 平面弹性复变函数基本解法 |
| 2.4 空洞的稳定性分析 |
| 2.4.1 确定映射函数 |
| 2.4.2 空洞稳定性评价 |
| 2.5 路基下伏矩形溶洞稳定性分析 |
| 2.5.1 理论计算模型 |
| 2.5.2 矩形溶洞的映射函数 |
| 2.5.3 含矩形溶洞地层中应力场求解 |
| 2.5.4 矩形溶洞稳定性分析 |
| 2.5.5 数值验证与工程实例 |
| 2.6 条形基础荷载作用下土洞稳定性分析 |
| 2.6.1 理论计算模型 |
| 2.6.2 土洞稳定性分析 |
| 2.6.3 工程实例 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 竖向荷载作用下空洞稳定性有限元极限分析法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元极限分析法简介 |
| 3.2.1 非连续有限三角形单元 |
| 3.2.2 数学优化模型 |
| 3.2.3 上限解和下限解的误差控制 |
| 3.2.4 有限元极限分析法求解步骤 |
| 3.3 超载作用下土体中双圆形空洞稳定性分析 |
| 3.3.1 计算模型 |
| 3.3.2 计算结果与讨论 |
| 3.3.3 设计表格 |
| 3.4 结果对比验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 超载作用下岩体中双空洞稳定性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于HOEK-BROWN破坏准则的有限元极限分析法 |
| 4.3 超载作用下岩体中双圆形空洞稳定性分析 |
| 4.3.1 问题描述与参数取值 |
| 4.3.2 网格划分和边界条件 |
| 4.3.3 影响因素分析 |
| 4.3.4 破坏模式分析 |
| 4.3.5 设计表格 |
| 4.4 超载作用下岩体中双方形隧道稳定性分析 |
| 4.4.1 问题描述与参数取值 |
| 4.4.2 网格划分和边界条件 |
| 4.4.3 影响因素分析 |
| 4.4.4 破坏模式分析 |
| 4.4.5 设计表格 |
| 4.5 结果对比验证 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 条形基础荷载作用下多空洞稳定性分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 条形基础荷载作用下双层土中多空洞稳定性分析 |
| 5.2.1 问题描述与参数取值 |
| 5.2.2 数值模型和边界条件 |
| 5.2.3 影响因素分析 |
| 5.2.4 破坏模式分析 |
| 5.2.5 设计表格 |
| 5.2.6 结果验证与对比 |
| 5.3 条形基础荷载作用下岩体中空洞稳定性分析 |
| 5.3.1 问题描述和评价指标 |
| 5.3.2 数值模型与边界条件 |
| 5.3.3 影响因素分析 |
| 5.3.4 破坏模式分析 |
| 5.3.5 结果验证与对比 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 桩基荷载作用下空洞稳定性分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 岩溶区嵌岩桩极限承载力计算 |
| 6.2.1 计算模型及基本假定 |
| 6.2.2 岩溶区桩端极限破坏模式分析 |
| 6.2.3 桩端极限承载力的计算 |
| 6.2.4 试验对比与算例验证 |
| 6.3 桩端荷载作用下溶洞稳定性分析 |
| 6.3.1 计算模型及基本假定 |
| 6.3.2 溶洞稳定性分析 |
| 6.3.3 工程实例 |
| 6.4 双桩基础荷载作用下溶洞稳定性分析 |
| 6.4.1 问题描述 |
| 6.4.2 网格划分 |
| 6.4.3 计算结果与讨论 |
| 6.4.4 破坏模式分析 |
| 6.4.5 结果验证与对比 |
| 6.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A(攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况) |
| 附录 B(重力作用下矩形溶洞应力场求解) |
| 附录 C(设计表格) |
（7）岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 桩基发展概况及其应用 |
| 1.1.2 桩基的分类 |
| 1.1.3 桩基的适用范围 |
| 1.2 岩溶的工程特性及危害 |
| 1.2.1 岩溶的概念及特征 |
| 1.2.2 岩溶分布规律 |
| 1.2.3 岩溶的工程特性及评价 |
| 1.3 研究问题的提出 |
| 1.3.1 研究背景及意义 |
| 1.3.2 亟待解决的问题 |
| 1.4 岩溶区嵌岩桩研究现状 |
| 1.4.1 试验研究现状 |
| 1.4.2 理论分析研究现状 |
| 1.4.3 数值模拟研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 1.6 本文研究的技术路线 |
| 第2章 岩溶区嵌岩桩承载特性及计算方法研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩溶区桩基竖向承载机理 |
| 2.2.1 岩溶区嵌岩桩竖向荷载传递特性 |
| 2.2.2 岩溶区嵌岩桩桩侧荷载传递机理 |
| 2.2.3 岩溶区嵌岩桩桩端荷载传递机理 |
| 2.3 岩溶区嵌岩桩破坏模式 |
| 2.3.1 岩石的变形特性 |
| 2.3.2 岩石的破坏判据 |
| 2.3.3 溶洞顶板的破坏模式 |
| 2.4 岩溶区嵌岩桩竖向承载力计算方法研究 |
| 2.4.1 普通嵌岩桩竖向承载力计算方法 |
| 2.4.2 岩溶区溶洞顶板承载力确定方法 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 竖向荷载下桩端下伏溶洞稳定性分析研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 弹性力学平面问题的复变函数解答 |
| 3.2.1 弹性理论平面问题的基本方程 |
| 3.2.2 弹性理论平面问题的复变函数表示 |
| 3.2.3 保角变换与曲线坐标 |
| 3.2.4 柯西(caughy)积分 |
| 3.3 竖向荷载下桩端下伏溶洞稳定性受力分析模型 |
| 3.3.1 计算模型假定 |
| 3.3.2 重力作用下含溶洞岩层应力场求解 |
| 3.3.3 桩端荷载作用下应力场求解 |
| 3.3.4 溶洞稳定性分析 |
| 3.4 算例验证 |
| 3.4.1 数值模拟验证 |
| 3.4.2 工程应用验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 竖向荷载下岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于梁板体系的嵌岩桩桩端极限承载力计算方法 |
| 4.2.1 抗冲切模型极限承载力 |
| 4.2.2 抗剪切模型极限承载力 |
| 4.2.3 抗弯拉模型极限承载力 |
| 4.3 溶洞顶板室内模型试验研究 |
| 4.3.1 模型试验概况 |
| 4.3.2 试验步骤与加载控制条件 |
| 4.3.3 试验结果 |
| 4.3.4 试验分析 |
| 4.3.5 试验结论 |
| 4.4 考虑任意溶洞位置的桩端极限承载力计算模型 |
| 4.4.1 简化计算模型 |
| 4.4.2 桩端承载机理分析 |
| 4.4.3 桩端极限承载力计算步骤 |
| 4.4.4 溶洞对桩端极限承载力的影响因素分析 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.5.1 模型试验验证 |
| 4.5.2 工程算例验证 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 倾斜荷载下岩溶区基桩承载特性及其计算方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 倾斜荷载下基桩计算方法研究 |
| 5.2.1 概述 |
| 5.2.2 简化计算模型 |
| 5.2.3 微分方程的建立 |
| 5.2.4 幂级数解答 |
| 5.2.5 算例分析 |
| 5.3 倾斜荷载下岩溶区基桩数值模拟分析 |
| 5.3.1 ABAQUS 数值模拟基本原理 |
| 5.3.2 计算分析模型建立 |
| 5.3.3 分析方案 |
| 5.3.4 .计算结果及影响因素分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 多溶洞体系岩溶区嵌岩桩承载力有限元极限分析研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 有限元极限分析理论简介 |
| 6.2.1 极限分析的基本原理 |
| 6.2.2 上限分析的数值模型 |
| 6.2.3 下限分析的数值模型 |
| 6.3 简化计算模型 |
| 6.3.1 计算假定 |
| 6.3.2 网格划分 |
| 6.3.3 参数取值及评价指标 |
| 6.3.4 计算步骤 |
| 6.4 计算结果及讨论 |
| 6.4.1 计算结果分析 |
| 6.4.2 多溶洞体系下岩溶区嵌岩基桩影响因素分析 |
| 6.4.3 嵌岩桩桩端极限破坏模式 |
| 6.5 算例验证 |
| 6.5.1 算例1 |
| 6.5.2 算例2 |
| 6.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况 |
| 附录 B 重力作用下方形溶洞的应力场求解 |
（8）溶洞顶板极限承载力计算方法及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 岩石地基承载力研究现状 |
| 1.2.2 溶洞顶板承载力研究现状 |
| 1.3 存在的问题和不足 |
| 1.4 本文研究的内容 |
| 第二章 岩石地基极限承载力的计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 剪切破坏模式地基极限承载力研究 |
| 2.2.1 局部剪切破坏模式 |
| 2.2.2 整体剪切破坏模式 |
| 2.3 塑性破坏模式顶板极限承载力计算方法研究 |
| 2.3.1 Hoek-Brown强度准则 |
| 2.3.2 极限承载力的求解 |
| 2.4 冲切破坏模式地基极限承载力计算方法研究 |
| 2.4.1 抗拉破坏模式 |
| 2.4.2 抗剪破坏模式 |
| 2.4.3 考虑抗拉应力与抗剪应力共同作用 |
| 2.5 冲切剪压破坏模式顶板极限承载力计算方法研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 溶洞顶板极限承载力的计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 对称荷载作用下溶洞顶板极限承载力计算方法研究 |
| 3.2.1 基本假定 |
| 3.2.2 功能方程的建立 |
| 3.2.3 溶洞顶板极限承载力的求解 |
| 3.2.4 理论与工程实例及试验对比分析 |
| 3.3 非对称荷载作用下的溶洞顶板极限承载力计算方法研究 |
| 3.3.1 基本假定 |
| 3.3.2 冲切破坏模式上限分析 |
| 3.3.3 溶洞顶板极限承载力的求解 |
| 3.3.4 简化计算 |
| 3.3.5 理论与试验对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 考虑荷载偏移及跨径比溶洞顶板承载力试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型试验设计 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 相似材料的选取 |
| 4.2.3 加载及量测系统 |
| 4.2.4 试验方法及步骤 |
| 4.3 试验现象与结果 |
| 4.3.1 第一组试验 |
| 4.3.2 第二组试验 |
| 4.3.3 第三组试验 |
| 4.3.4 第四组试验 |
| 4.3.5 第五组试验 |
| 4.3.6 第六组试验 |
| 4.4 数据分析 |
| 4.4.1 荷载偏移对顶板承载力的影响 |
| 4.4.2 跨径比对顶板承载力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（10）考虑嵌岩段侧摩阻力的溶洞顶板稳定性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 计算模型及基本假定 |
| 2 溶洞顶板安全厚度验算 |
| 2.1 抗冲切验算 |
| 2.2 抗剪切验算 |
| 2.3 抗弯拉验算 |
| 2.4 安全储备的讨论 |
| 3 工程算例 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 考虑嵌岩段侧摩阻力验算 |
| 3.3 与传统方法的对比 |
| 4 结论 |
四、嵌岩桩桩端岩层抗冲切安全厚度研究（论文参考文献）
- [1]岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究[D]. 于泽泉. 广东工业大学, 2020(02)
- [2]岩溶区路基稳定性分析及处治方法研究[D]. 蒋德松. 湖南大学, 2019(12)
- [3]岩溶区溶洞型桩基承载机理及溶腔整治技术研究[D]. 王伟. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究[D]. 张健. 山东大学, 2019(09)
- [5]基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板临界厚度确定方法研究[J]. 袁维,刘尚各,聂庆科,王伟. 岩土力学, 2019(07)
- [6]竖向荷载作用下空洞稳定性分析方法研究[D]. 肖尧. 湖南大学, 2019(07)
- [7]岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究[D]. 徐卓君. 湖南大学, 2018(06)
- [8]溶洞顶板极限承载力计算方法及试验研究[D]. 刘一新. 湖南科技大学, 2018(06)
- [9]考虑基桩嵌岩段侧阻的岩溶区顶板安全厚度计算[J]. 赵明华,朱志仁,黄明华,杨超炜,徐卓君. 岩土力学, 2018(11)
- [10]考虑嵌岩段侧摩阻力的溶洞顶板稳定性研究[J]. 赵明华,吴文,陈言章. 公路交通科技, 2018(08)
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