桩端岩溶顶板的破坏特征试验与理论计算模型研究

• 作者: 付俊杰 江松 陈福全 黄明
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 分离相似设计 模型试验 嵌岩桩 溶洞顶板 破坏特征
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 172-182
• 页数: 11页
• 分类号: TU473.1+2
• 字数: 6449字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.06.0435

摘要

基于分离相似设计方法,开展了顶板厚度和溶洞直径变化下桩端顶板的破坏特征模型试验,并构建了相应的安全厚度理论计算模型.1)溶洞顶板厚度的大小影响了桩基嵌岩端荷载的传递路径,厚度越大传递范围越广,形成的剪切带体积越大.顶板厚度t≤1.0d时(d为桩径)顶板临空面处易发生冲切破坏,此时溶洞顶板的自身稳定性起控制作用,顶板厚度越小,溶洞临空面处脱落体积越小;顶板厚度1.0d<t≤2.0d时,表现为锥形冲切失稳驱动上部剪切错动的破坏;顶板厚度t>2.0d时,表现为上部剪切错动驱动临空面的锥形冲切失稳,且溶洞直径小于剪切错动体的横向宽度时,剪切破坏最终发生在桩-岩界面的竖向投影范围以内.顶板厚度较小,对应的Q-S曲线为典型的陡降型曲线,而厚度较大时Q-S曲线为典型的缓变型.2)顶板具有一定厚度情况下(t≥2.0d),洞径较小(l≤3.0d)时,桩端剪切变形较为显著,上部剪切错动达到一定程度后,顶板临空面才发生冲切破坏,此时Q-S曲线呈现缓变型趋势;洞径较大时(l>3.0d),顶板临空面处冲切现象较显著,且洞径越大锥形冲切块的体积越大,此时Q-S曲线呈陡降型变化特征.3)以锥形冲切破坏计算模型进行工程设计风险较大,而冲-剪破坏理论模型与顶板岩体强度、完整性、桩径、嵌岩深度、施工方法及工艺等相关,故现场条件下即可计算出顶板的最小安全厚度值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈福全	福州大学土木工程学院	77	863	17.0	27.0
2	黄明	福州大学土木工程学院	38	293	10.0	15.0
3	江松	福州大学土木工程学院	7	28	3.0	5.0
4	付俊杰		2	4	1.0	2.0