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我国岩溶发育地区分布很广,并且近一些年来国家正在加大基础设施的建设,在工民建、修路、建桥等工程建设之中,经常会遇到复杂岩溶地层,这就给工程施工带来一系列的问题。在岩溶发育地区,灌注桩基的应用越来越广泛,如何选择合适的桩型、桩端持力层以及如何确定嵌岩桩的最佳深度与岩溶顶板安全厚度,在工程实践中具有重要的理论意义和现实意义。
本文在参考大量的国内外文献资料的基础上,对岩溶地区嵌岩桩的研究现状进行归纳和总结。提出了桩端持力层安全厚度计算的三类简化模型,以此为基础,推导出了桩端持力层厚度计算公式,对岩溶地区钻孔灌注桩的荷载传递机理,持力层顶板厚度及嵌固深度等方面进行了较为系统的研究,综合讨论了嵌岩桩在竖向荷载作用下的承载力标准值的计算公式,并对岩溶发育地区的嵌岩桩竖向承载力特性进行分析和简化,在假定溶洞顶板为一完整的平板的岩体情况下,分别对基桩的抗冲切,抗剪及抗弯情况作出稳定性分析,认为岩体的抗弯强度是决定岩溶地区桩基稳定性的主要因素。
本文在总结前人的成果的基础上,提出存在结构面的覆盖岩溶临空面的力学模型。并对影响其稳定性的上覆土层厚度、结构面的摩擦系数大小、结构面倾角大小、临空面倾角大小以及结构面高度大小进行模拟。采用三维有限单元法对临空面在桩端嵌固力作用下的稳定性进行分析计算,研究桩端嵌固力与上述各因素之间的关系。
最后本文通过实际工程算例,验证了本文得出的主要结论的正确性。