基于尖点突变理论的路堤填筑下伏溶洞顶板稳定性研究
2016-08-16何忠明刘森峙胡庆国刘清芳长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室湖南长沙410114广西交通投资集团有限公司广西南宁50022长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114
何忠明,刘森峙,胡庆国,刘清芳(1.长沙理工大学 特殊环境道路工程湖南省重点实验室,湖南 长沙,410114;2.广西交通投资集团有限公司,广西 南宁,50022;.长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410114)
基于尖点突变理论的路堤填筑下伏溶洞顶板稳定性研究
何忠明1,2,3,刘森峙3,胡庆国3,刘清芳3
(1.长沙理工大学 特殊环境道路工程湖南省重点实验室,湖南 长沙,410114;
2.广西交通投资集团有限公司,广西 南宁,530022;
3.长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410114)
为了分析路堤填筑过程中下伏溶洞顶板稳定性,基于尖点突变理论建立稳定性判定的数学模型;以湖南省益娄(益阳—娄底)高速公路岩溶路段地质条件为研究背景,基于上述稳定性判定模型,设计不同厚度的溶洞顶板填筑时的工况,采用FLAC3D软件模拟分析每层路堤填筑时的顶板稳定性变化规律。研究结果表明:随着路堤填筑高度增加,顶板会逐渐发生失稳变形,顶板厚度与路堤极限填筑高度之间呈二次函数关系;当路堤填筑高度超过极限填筑高度时,上部黏土层与顶板的沉降等值线连通,沉降值最大区域从黏土层移动至顶板中部,塑性区向上延伸发展至地表贯通,对路堤建设产生危害。
尖点突变理论;溶洞;路堤填筑;顶板稳定性;极限填筑高度
随着公路建设的发展,在岩溶地区修筑高速公路较常见。在岩溶地区的公路建设中,需要特别考虑路堤填筑的施工过程对溶洞顶板稳定性的影响。天然溶洞或人工洞室顶板不稳定现象,会逐渐向上延伸破坏最终使得地表塌陷,对建筑环境会造成潜在危害[1]。……