在岩溶发育地区,溶洞的形成使得其周围岩体的应力发生了重分布,改变了岩体的力学特征,并严重影响到岩层的承载能力,威胁到桥梁桩基的安全稳定,给设计和施工也带来了很多困难。如何分析和评估溶洞条件下桥基和持力岩层的稳定是工程设计及施工必须面对的关键问题。本论文以广西百色至靖西高速公路BJ-A10合同段的多安大桥为工程依托,分别从理论分析和数值模拟等方面探讨了溶洞顶部持力岩层稳定性验算方法、桥梁基桩及持力岩层力学特征、持力层最小安全厚度的确定等,主要工作包括以下几个方面:(1)对广西境内多条公路干线上的桥梁进行了调研,统计和分析了岩溶区中小跨径桥梁的结构形式和病害特征,发现在岩溶区桩基基础应用最为广泛,上部结构一般首选轻型构件,基础变形破坏是岩溶区中小跨径桥梁的主要病害形式;(2)分析了岩溶区桥梁嵌岩桩的失稳形式及其稳定性的影响因素,讨论了桥梁基桩和持力岩层稳定性的分析方法,得出了不同的持力岩层最小安全厚度计算公式;结合工程实例,采用了多种力学模型分别进行了抗冲切验算、抗剪切验算和抗弯验算的分析,并与数值结果进行了对比,认为实例工程中桥梁基桩持力岩层的受力是较稳定的;(3)采用有限差分程序FLAC3D对不同溶洞形状、尺寸、位置、上部荷载及持力岩层厚度时的基桩及持力层力学特征进行了三维模拟,研究了不同条件下,溶洞对基桩和持力岩层的影响规律,拟合了不同上部荷载时基桩端部竖向位移与持力岩层厚度的函数关系,提出了根据持力岩层塑性区是否贯通和基桩竖向位移是否超过允许范围来确定持力层的最小安全厚度,并结合工程实例验证了其持力岩层厚度满足承载要求。