随着我国西部大开发战略的实施,公路、铁路建设逐渐向山区延伸。由于我国西部地区岩溶发育,山区公路、铁路交通工程的修建经常遇到岩溶地质条件,溶洞给桥梁墩台基础的稳定带来很大危害。此外,岩溶地区桥梁桩基处于各种复杂的水文地质和工程地质岩体中,如何在岩溶区安全、优质、快速地修建桥梁桩基成为工程界急切需要解决的问题。在国外,对岩溶地区桩基设计与施工的还没有确定性的指导依据,工程上常用大量混凝土对溶洞进行填充。在国内,这方面研究也处于起步阶段,虽然也有不少学者对岩溶地区的桩基设计与施工进行了研究,但是大多数是针对单溶洞的情况,鲜有学者对串珠状溶洞的情况进行系统研究。因此,研究桩基荷载作用下串珠状隐伏溶洞的围岩稳定性具有重要的理论意义和工程实用价值。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对桩基荷载作用下串珠状隐伏溶洞的围岩稳定性进行了较为系统深入的研究。论文的主要研究内容和成果如下:(1)针对现阶段处于摸索阶段的溶洞围岩稳定性的定量评价方法,本文基于弹性力学中的薄板小挠度理论,对于呈水平产状,且厚度与最小横向尺寸之比小于1/4或者1/5的溶洞顶板,根据不同的形态和裂隙发育程度将其简化为不同的力学模型,并推出不同模型对应的最大应力和最大扰度的计算公式,最后根据最大拉应力准则和摩尔库伦准则推算出不同模型的安全厚度计算公式。此外,为定量考虑多个溶洞对薄板小挠度模型所计算出的结果的影响,采用数值模拟的方法,分析了溶洞个数、半径和高度变化等的情况下,溶洞顶板的应力分布及极限承载力的变化情况,并得出相应的变化规律。(2)对于直径较小且埋藏较深的溶洞,本文从弹塑性理论出发,将其视为含有孔洞的双向受压无限板的应力分布问题,详细分析了单个溶洞及两个等半径圆形溶洞的情况,得出了溶洞围岩的应力计算公式,并讨论了该模型在工程中的适用性,认为对于单溶洞情况,基础底面至溶洞中心的距离大于5R(R为溶洞半径);对于两个等直径圆形溶洞情况,基础底面至溶洞中心的距离大于5.5R,就可以用该模型来计算溶洞围岩的应力分布情况。最后,利用格里菲斯准则对溶洞围岩的应力集中部位的稳定性进行评价,并分析了影响溶洞围岩稳定性的因素。此外,本文运用数值模拟的方法,对双向受压无限板模型理论计算所得到的应力分布规律进行验证,分析了溶洞个数、形态、间距、位置变化的情况下,溶洞围岩的应力分布的变化情况,并得出了相应的变化规律。(3)针对岩溶地区进行桩基的设计与施工时最关心的溶洞顶板的安全厚度问题,本文运用数值模拟的手段,分析了岩体等级、溶洞半径、溶洞高度、单桩荷载、溶洞间距、桩径等因素变化对溶洞顶板安全厚度的影响,并得到了不同因素与溶洞顶板安全厚度之间的函数关系式。最后运用多元回归分析的方法,得到考虑各因素共同作用下溶洞顶板安全厚度的计算公式,该理论为工程中计算合理的溶洞顶板安全厚度提供了依据。