论文部分内容阅读
受溶蚀作用影响,岩溶发育区域岩土界面起伏不均,上覆红粘土多具有较强水敏感性和胀缩性等特殊工程性质。岩溶地区深基坑工程,特别是“半岩半土”的深基坑工程,地质条件特殊,往往不能简单的从土压力理论计算结构荷载,其失稳过程也多呈现出典型的渐进性破坏特点。本文以湘南某岩溶地区深基坑项目为背景,在研究红粘土强度水敏感性特征及工程地质条件的基础上,利用ABAQUS建立了数值模型,讨论了施工过程稳定性变化,提出了过程稳定性控制措施,具体研究内容及成果如下:(1)通过室内试验研究了岩土交界处红粘土的物理力学性质和主要矿物成分。红粘土具有高含水量、高液塑限、高收缩性等特性;红粘土水敏感性强,粘聚力随含水率增加呈线性减小,内摩擦角随含水率增加呈幂函数减小;通过X衍射试验,其主要矿物成分为石英、蒙脱石、高岭石、伊利石和针铁矿。(2)建立了基坑过程稳定性评价模型。分析了基坑及支护体系在开挖过程中的变形特征和基坑稳定性;结合红粘土强度水敏感性特征,讨论了含水率升高对基坑稳定性影响;通过模拟降雨和桩间流土过程,揭示了基坑失稳机理,降雨造成红粘土抗剪强度降低,基坑水平位移增加发生桩间流土,产生应力转移和重分布,随流土发展基坑逐渐降低至临界平衡状态。(3)提出了基坑过程稳定性控制措施:基底堆载→增设锚索→堆载体开挖。通过基底堆载控制基坑水平位移进一步发展,并模拟不同堆载截面尺寸对基坑稳定性的影响,确定该基坑最佳堆载体高度为6m;采取增设锚索的加固措施保证基坑施工过程的稳定性,有效控制基坑水平位移,并提高基坑的稳定性;分析了堆载体开挖过程对基坑稳定性的影响。过程稳定性控制措施取得良好加固效果,保证了基坑施工过程的稳定性。研究“半岩半土”的岩溶地区深基坑过程稳定性和稳定性控制,有利于丰富岩溶地区深基坑工程过程稳定性研究体系。积累岩溶地区深基坑工程过程稳定性控制的案例,可为岩溶地区深基坑类似工程提供借鉴。