【摘要】：本文依托巖溶地區(qū)郴州市某建筑基坑邊坡工程為背景,以邊坡中特有的兩種含溶洞坡段剖面為原型建立了試驗分析模型。通過模型試驗、數(shù)值模擬兩者相結(jié)合的方法研究了含溶洞的建筑邊坡變形穩(wěn)定性狀。主要得出了如下幾個方面的結(jié)論和成果:(1)本文通過分析郴州恒大某建筑基坑邊坡工程項目現(xiàn)場巖溶地貌特征和水文地質(zhì)條件,總結(jié)了郴州巖溶地區(qū)邊坡失穩(wěn)破壞模式,在此分析的基礎(chǔ)上確定了建筑溶洞邊坡模型模擬范圍,基于相似理論結(jié)合現(xiàn)場典型坡段的巖體物理力學(xué)測試參數(shù)選取模型試驗相似材料,并利用正交試驗設(shè)計方法研制了符合相似原理的模型相似材料配比,測定了相似材料基本物理力學(xué)參數(shù)。(2)通過兩組不同溶洞分布類型邊坡模型試驗,分析了溶洞邊坡在直立開挖和坡頂加載過程中變形和破壞特征。研究表明,在坡頂加載和邊坡直立開挖的過程中,以溶洞圍巖變形、邊坡巖體應(yīng)力變化以及開挖坡面水平位移為作為變形破壞響應(yīng)特征可較好的反映溶洞邊坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)和變形破壞性狀,在邊坡破壞前三者都有急劇增大的過程,且具有較好的一致性;含溶洞建筑邊坡的破壞形式為溶洞頂板塌陷失穩(wěn)導(dǎo)致的邊坡整體失穩(wěn)破壞,是典型的剪切破壞形式。聲發(fā)射活動特征量測結(jié)果表明邊坡在開挖和超載破壞過程中出現(xiàn)了大量的聲發(fā)射活動特征,邊坡破壞首先發(fā)生在溶洞頂板和臨近溶洞坡面位置,體現(xiàn)了聲發(fā)射在溶洞建筑邊坡失穩(wěn)變形監(jiān)測中的超前預(yù)報特性。(3)基于FLAC3D軟件,利用正交設(shè)計方法進行了影響溶洞邊坡穩(wěn)定因素敏感性分析,研究了不同的溶洞大小和位置對基坑直立開挖邊坡的影響。研究表明,相同影響因素條件下溶洞的尺寸和分布對建筑邊坡變形穩(wěn)定性存在不利的影響,但是其分布超出一定范圍時,對邊坡變形穩(wěn)定性影響不大;邊坡開挖時,不同尺寸和不同位置分布的溶洞對建筑邊坡的變形特征影響不同,其中溶洞位于邊坡中部時,溶洞對其變形穩(wěn)定性狀影響較為突出。此外,利用該軟件對模型試驗進行了數(shù)值模擬分析,計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果符合科學(xué)研究規(guī)律。
【圖文】：

又稱喀斯特，主要指地表水或地下水對碳酸巖（石灰?guī)r、白石膏等）和鹵化物（巖鹽等）的可溶性巖石的溶解、侵蝕、破生的地上和地下的各種形態(tài)的溶洞現(xiàn)象[1-3]。國的西南部省份的重慶、貴州、廣西，華南中南部省份的湘南是溶洞垮塌事件頻發(fā)之地。湖南省湘南地區(qū)碳酸鹽巖分布較廣而郴州就屬于表層巖溶地貌較為發(fā)育的城市，在城市建設(shè)工程雜而脆弱的天然地質(zhì)條件以及人類工程建設(shè)施工對邊坡的擾失穩(wěn)破壞，給當(dāng)?shù)鼐用駧砹藝?yán)重的生命財產(chǎn)損失。然而，隨口日益增多、城市用地日益緊張的情況下，城市建筑都是依山開挖山體形成基坑建筑場地已成為拓展地上空間最常用的一行山體基坑開挖的過程中形成的建筑邊坡會因為開挖和（溶洞響，加上山體基坑邊坡上部已有建筑物的情況下，臨近建筑開良地質(zhì)條件的影響下，邊坡臨近溶洞位置經(jīng)常產(chǎn)生一些重大溶洞塌陷、原山體邊坡局部失穩(wěn)、落石、塌方等，見圖 1-1。

文擬采用室內(nèi)模型試驗的方法對含溶洞建筑巖質(zhì)邊坡的變形破壞性現(xiàn)以郴州恒大華府一期基坑邊坡工程為實際背景，取該基坑邊坡工兩個直立開挖建筑基坑邊坡坡段剖面最典型的邊坡形式為例，，進洞（串珠型）情況下巖質(zhì)建筑基坑邊坡開挖及加載變形破壞的模型章通過分析郴州恒大華府一期某建筑基坑邊坡工程項目現(xiàn)場地區(qū)和水文地質(zhì)條件，分析郴州巖溶地區(qū)邊坡失穩(wěn)破壞模式。在此分析建筑溶洞邊坡模型模擬范圍，基于相似理論并結(jié)合現(xiàn)場典型坡段的選取模型試驗相似材料，利用正交試驗設(shè)計研制符合相似原理的模比，為模型試驗的順利進行奠定基礎(chǔ)。工程概況介紹州恒大華府一期劇場基坑邊坡工程位于郴州市北湖區(qū)南嶺植物園東與駱仙二路延伸段的交匯處的南側(cè)。場地位置及建筑物布置如下圖 所示。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU43

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本文編號：2707498