随着我国对地质灾害防治工作的日趋加强和基坑工程的日趋增多,岩溶地区采用抗滑桩治理滑(边)坡问题越来越多,采用支护桩支护基坑也越来越多。从国内外目前研究进展可见,与众多的岩溶地区垂直承载桩工程问题相比,有岩溶存在时水平承载桩的稳定性问题在国内外没有开展过系统的研究,更没有相关的规范可执行。本文将通过室内模型试验,研究覆盖岩溶临空面处支护桩的水平承载特性和岩体的破坏过程,探索覆盖岩溶临空面对支护桩稳定性的影响。依据相似理论建立并进行典型的室内模型试验,在模型中模拟软弱结构面。从模型加载直至破坏,全过程进行荷载、位移、应变、裂纹数及形态、声发射累计数等的量测,了解桩水平承载后岩体的应力、变形、损伤及断裂破坏等的变化规律。最终得到以下结论:1、研制了脆性砂浆材料,通过正交试验确定了主要原料的配比,试验证明该材料物理力学参数与灰岩接近,代替真实岩石进行试验可表现出类似的受力变形特征。2、通过试验分析知,砂胶比是影响相似材料力学特性的主要因素,相似材料密度随砂胶比减小显著减小,抗压强度和抗拉强度随砂胶比减小显著增大。令密度为X1,抗压强度为X2,抗拉强度X3,砂胶比Y1,水膏比Y2,重晶石含量Y3,得到相似材料配比拟合公式,如下:Y1 =6.238-15.873X3 Y2 = 4.959+ 1.307X2-30.501X3 Y3 =-12.841+ 5.682X1 +10.372X33、通过分析两个模型(当桩上水平推力与临空面在相反侧时为模型一,反之则为模型二,详见图2-6)的受力破坏过程,发现两个模型都经历了四个阶段分别为:压缩阶段、弹性变形阶段、非稳定破坏阶段和整体失稳阶段。4、岩体局部应变的增加表示岩体内部微裂缝的产生和扩展过程,由模型试验中岩体应变云图的变化趋势可知,水平荷载作用下,桩底岩体的破坏过程为:水平荷载不断增加,桩底拉应变不断增大,产生微裂缝;微裂缝的不断增加和扩展,最终与岩体中的软弱结构面连接,形成连续的破坏面,导致岩体局部失稳,最终破坏。5、当桩上水平推力与临空面在相反侧时,桩体极限承载力为7.20kN,当桩上水平推力与临空面在相同侧时为12.34kN,因此当桩上水平推力在临空面一侧时桩体极限承载力较大,由此推断当桩上水平推力在临空面一侧时比在临空面相反侧要相对安全一些;同时由两个模型破坏时岩体都是向着临空面一侧破坏,可知临空面对支护桩的稳定性影响显著。6、通过分析布置在两个模型(当桩上水平推力与临空面在相反侧时为模型一,反之则为模型二,详见图2-6)右侧面应变花得知,随着荷载的增加9号应变花主应变方向逐渐向着与断裂迹线垂直方向偏转,模型破坏时其主应变(拉应变)方向已近似与断裂迹线垂直,结合模型最终都是在9号应变花附近破坏,可知岩体最终是在拉应变作用下破坏,属于受拉破坏。