巖溶區路基承載力有限元極限分析

作者：蔣德松,胡可馨,趙明華,張銳,趙衡

摘要：為計算巖溶區路基極限承載力,根據上、下限定理,結合有限元方法,基于MATLAB平臺編制了相關計算程序。采用修正的Hoek-Brown準則來描述巖體的非線性特點,并將其嵌入到計算程序中。在此基礎上,用無量綱參數Nσ、η衡量單個溶洞對路基承載力的影響,并詳細分析了各參數的影響。結果表明:Nσ隨著D/L(厚跨比)、GSI(地質強度指標)的增大而非線性增大,隨H/L(高跨比)的增大而減小,與mi大致成線性關系;當D/L較小時,η隨α(旋轉角度)的增大先增大后減小;當D/L較大時,α對η的影響不大;巖石的物理力學參數GSI、mi、γ對η的影響可忽略不計。極限破壞模式可分為頂板沖切破壞、頂板沖切和側壁聯合破壞、頂板冒落和側壁聯合破壞。將條形基礎作用在巖層的承載力的結果與已有成果進行對比,誤差在3%以內,驗證了本文所提方法的正確性。同時,為便于實際工程設計,提供了具體的設計表格,基本能滿足大部分工程需求。

發文機構：湖南大學巖土工程研究所 中南大學土木工程學院

關鍵詞：溶洞旋轉角度路基承載力有限元極限分析voidrotation anglesubgradebearing capacityfinite element limit analysis

分類號： TU47[建筑科學—結構工程]