基于扁拱突变理论的路基下伏溶洞顶板稳定性分析
2021-08-15陈言章谢子翰
城市道桥与防洪 2021年7期
陈言章,谢子翰
(1.广东省建筑设计研究院有限公司,广东 广州 510010;2.广州市市政工程设计研究总院有限公司,广东 广州 510060)
0 引言
在我国岩溶发育地区,无论是高速公路还是市政道路在进行设计时都无法回避路基下伏溶洞这个工程难题,当路基下伏溶洞时,会极大削弱路基的承载力,导致路基塌陷,具有很大的安全隐患[1,2]。目前,设计人员在判断下伏溶洞稳定定时,主要是参考现行《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)[3]以及《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2009)[4],但是由于溶洞稳定性问题的复杂性,往往更多地取决于技术人员的经验性,工程上也更多的不经过计算,便保守采用充填法、强夯法等对溶洞进行处治,往往造成工程造价增加。
目前,在针对路基下伏溶洞顶板稳定性问题,学者、工程师们提出了众多理论计算模型。韩红艳等[5]将溶洞顶板简化为梁板体系,得到溶洞顶板的的跨度、厚度等参数对其稳定性的影响;赵明华等[6]考虑荷载分布的非均布性和非对称性,基于Boussinesq解求得在任意荷载分布作用下的溶洞顶板稳定性;赵明华等[7]借助复变函数,基于Schwarz 交替法分析了岩溶区存在双孔土洞时路基的稳定性问题。以上研究均是假定岩层弹性均质,但鉴于岩层破坏存在不规则、不连续等突发特点[8-10]。何忠明等[11]借助尖点突变理论模拟路基在逐层填筑过程中溶洞顶板的极限平衡状态。张成良等[12]结合以塑性应变能为准则的尖点突变理论探究了顶板厚度、溶洞跨度、上覆土层厚度、岩石强度参数对岩溶顶板极限承载力的影响。……
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