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题名下伏溶洞的高嵌岩比基桩承载特性模型试验
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作者
杨柏
覃超
张银海
王威
肖世国
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机构
西南交通大学地球科学与工程学院
桂林电子科技大学建筑与交通工程学院
华东交通大学交通运输工程学院
西南交通大学土木工程学院
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出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第6期1839-1850,共12页
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基金
广西自然科学基金(No.2024GXNSFBA010011)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(No.2024KY0212)
国家自然科学基金(No.51578466)。
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文摘
对于下伏溶洞的基桩,工程中有时存在其嵌入溶洞顶板深度与顶板厚度之比(嵌岩比)较高的情况。为研究在高嵌岩比条件下溶洞顶板厚度对基桩竖向承载特性的影响,开展了嵌岩比为0.5时溶洞顶板厚度由1倍桩径逐步增加至5倍桩径情况下基桩模型载荷试验。基于试验结果提出了基桩极限承载力分析模型,根据极限平衡原理推导了基桩极限承载力计算公式。结果表明:(1)溶洞顶板破坏模式呈喇叭形冲切破坏,无量纲化后的破裂面拟合函数表达式能较合理地预测顶板破裂范围。(2)桩顶荷载–位移曲线呈陡变型,陡变点出现前荷载–位移关系呈近似线性特征。(3)随着顶板厚度逐步增加,基桩极限承载力逐渐呈非线性增大,桩端阻力承担上部荷载比例从35.4%增大至72.4%。(4)所提出的方法计算得到的基桩极限承载力与试验值的相对误差为−12.8%~12.1%,该计算方法具有较好的合理性。
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关键词
嵌岩桩
下伏溶洞
顶板厚度
竖向承载特性
模型试验
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Keywords
rock-socketed pile
underlying karst cave
cave roof thickness
vertical bearing characteristics
model test
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分类号
TU473.1
[建筑科学—结构工程]
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题名下伏溶洞嵌岩桩极限承载力试验研究
被引量：8
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作者
雷勇
尹君凡
陈秋南
杨威
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机构
湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室
湖南省农林工业勘察设计研究总院
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出处
《矿冶工程》
CSCD
北大核心
2017年第3期19-22,26,共5页
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基金
国家自然科学基金(51208195)
岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室开放型基金(E21618)
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文摘
基于相似理论设计并完成了下伏溶洞嵌岩桩承载力破坏模型试验,研究了顶板厚度对下伏溶洞嵌岩桩极限承载力的影响。结果表明:下伏溶洞嵌岩桩在加载过程中呈脆性破坏,荷载位移曲线有明显陡降点;下伏溶洞的存在会明显降低嵌岩桩极限承载力,且主要发生冲切破坏,冲切破坏体近似圆锥台;桩端荷载分担比随溶洞顶板厚度增大而增大;采用S型生长曲线能较好地拟合不同溶洞顶板厚度时桩端极限承载力变化规律。顶板厚度为1~4倍桩径时,桩端承载力随溶洞顶板厚度增加呈线性增长,顶板厚度为5倍桩径时桩端承载力基本趋于稳定值。最后结合规范给出了不同溶洞顶板厚度时的安全系数。
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关键词
下伏溶洞
嵌岩桩
极限承载力
桩端荷载
顶板厚度
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Keywords
underlying karst cave
rock-socketed pile
ultimate bearing capacity
pile-end load
roof thickness
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分类号
TU473
[建筑科学—结构工程]
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题名大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离
被引量：9
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作者
刘扬
林国庆
苏秀婷
陈健
郑煜茜
刘涛
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机构
中国海洋大学环境科学与工程学院
上海勘察设计研究院(集团)有限公司
中铁十四局集团有限公司
山东省海洋环境地质工程重点实验室
青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第29期12727-12734,共8页
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基金
国家自然科学基金(U2006213)
中央高校基本科研业务费专项(201962011)
山东省重点研发计划(41702320)。
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文摘
岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。基于武汉市和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小4个影响因素进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明:在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。
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关键词
下伏溶洞
大直径盾构隧道
安全距离
数值模拟
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Keywords
subjacent karst cave
large diameter shield tunnel
safe distance
numerical simulation
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分类号
U455
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名桥梁桩基下伏充填溶洞顶板安全厚度计算
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作者
王成成
张莎莎
杨晓华
李吉富
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机构
长安大学公路学院
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出处
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期177-186,共10页
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基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JM-147)
民航机场规划设计研究总院有限公司科研项目(220221220342)。
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文摘
当山区桥梁桩基存在下伏溶洞时,桩基应当与溶洞保持一定的安全厚度,以保证桩基和桥梁的稳定性。结合理论分析与数值试验对桩基下伏溶洞顶板安全厚度进行计算,将溶洞顶板分别简化为固支梁、简支梁和悬臂梁,基于结构力学理论推导出不同模型的充填溶洞顶板安全厚度计算公式;采用FLAC3D软件与正交试验设计方法,分析了围岩水平、溶洞跨度、高跨比、桩径、嵌岩深度对顶板安全厚度的影响规律及其显著性,建立了桥梁桩基下伏溶洞顶板最小安全厚度预测模型。结果表明:桩基下伏溶洞顶板安全厚度与围岩水平、溶洞跨度成正比,与高跨比成反比,随着嵌岩深度的增大呈现先增加后减小的趋势,随桩径的变化影响并不明显;整体影响程度从大到小依次为溶洞跨度、嵌岩深度、围岩水平、桩径、高跨比,各因子权重分别为0.679、0.140、0.044、0.018、0.011;工程实例检验结果表明,采用理论分析预测安全厚度与数值分析结果基本吻合,基于力学模型预测的安全厚度较为保守,两个工程实例的数值模拟预测安全厚度相比力学模型预测结果分别降低1.47 m与0.59 m,且数值分析方法在应用于不同地质情况时切实可行,具有一定的准确性和代表性。
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关键词
下伏溶洞
安全厚度
桥梁桩基
正交试验
多元回归分析
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Keywords
underlying karst cave
safety thickness
bridge pile foundation
orthogonal test
multiple regression analysis
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分类号
TU921
[建筑科学—建筑设计及理论]
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