摘要(Abstract):
为了研究岩溶地貌对桩基的承载和变形特性的影响,提出相应的简化计算模型,采用非线性有限元分析软件ABAQUS对不同溶洞顶板厚度的单桩承载特性进行数值模拟,分析顶板厚度对单桩极限承载力以及变形的影响规律,探究桩侧与桩端的荷载传递特性。结果表明:溶洞顶板厚度的增大导致桩基的极限承载力增大,并对桩端摩阻力的传递产生影响;随着竖向荷载增大,桩基土体的主要塑性应变区由嵌岩段上部逐渐过渡到溶洞上方的顶板,顶板破坏模式表现为冲切破坏。
关键词(KeyWords): 桩基;竖向荷载;岩溶区;承载特性;数值模拟
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51408345,51778345)
作者(Author): 李金良,邢宇铖,崔伟,房凯
DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.2020.04.016
参考文献(References):
[1] 臧秀平.工程地质[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2] 戴建玲,雷明堂,蒋小珍.线性工程岩溶塌陷危险性评价研究[J].中国岩溶,2012,31(3):296-302.
[3] 李术才,周宗青,李利平,等.岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用[J].岩石力学与工程学报,2013,32(9):1858-1867.
[4] 赵明华,曹文贵,何鹏祥,等.岩溶及采空区桥梁桩基桩端岩层安全厚度研究[J].岩土力学,2004,24(1):64-68.
[5] 黎斌,范秋雁,秦凤荣.岩溶地区溶洞顶板稳定性分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(4):532-536.
[6] 赵明华,蒋冲,曹文贵.岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究[J].岩土工程学报,2007,29(11):1618-1622.
[7] 柏华军.考虑溶洞顶板自重时桩端持力岩层安全厚度计算方法[J].岩土力学,2016,37(10):2945-2952.
[8] 程晔,赵明华,曹文贵.基桩下溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法[J].岩土工程学报,2005,27(1):38-41.
[9] 汪华斌,刘志峰,赵文锋,等.桥梁桩基荷载下溶洞顶板稳定性研究[J].岩石力学与工程学报,2013,32(增刊2):3655-3662.
[10] SEED H B,REESE L C.The action of soft clay along friction piles[J].Transactions of the American Society of Civil Engineers,1957,122:731-754.
[11] 佐藤悟.基桩承载力机理[J].土工技术,1965,20(1):1-5.
[12] KRAFT L M,RAY R P,KAGAWA T.Theoretical t-z curves[J].Geotech Engng Div ASCE,1981,107(11):1543-1561.
[13] KEZDI A.The bearing capacity of piles and pile groups[C]//Proceedings of 4th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering:Vol.2.London:Routledge,1957:46-51.
[14] RANDOLPH M F,WROTH C P.Analysis of deformation of vertically loaded piles[J].Geotech Eng Div ASCE,1978,104(12):1465-1487.
[15] VESIC A B.Beams on elastic subgrade and the Winkler’s hypothesis[C]//Proceedings of the 5th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering,Paris:[s.n.],1963:845-850.
[16] DUNCAN J M,CHANG C Y.Nonlinear analysis of stress and strain in soils[J].Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division,1970,96(5):1629-1653.