导读:本文包含了溶洞顶板论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:溶洞,顶板,稳定性,岩溶,桩基,应力,模型。
溶洞顶板论文文献综述
赵明华,袁腾方,张永杰,杨兴山[1]（2019）在《考虑溶洞空间形态的路基岩溶顶板稳定性分析方法》一文中研究指出岩溶路基随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价岩溶路基稳定性成为岩溶区路基设计与施工的关键问题之一。针对目前路基岩溶顶板稳定性分析的不完善性,考虑溶洞形成过程中岩溶顶板所具有的空间形态特征,首先,将路基下伏岩溶顶板简化为固支梁、抛物线拱、圆拱与固支双向板等承载模型,以此进行路基岩溶顶板稳定性分析,并采用结构力学分析理论分别建立不同模型的路基岩溶顶板抗弯最小安全厚度计算方法;其次,通过典型案例的影响因素敏感性分析,揭示岩溶顶板最小安全厚度随溶洞顶板矢高、跨度、岩石抗拉强度与上覆荷载的变化规律,探讨路基岩溶顶板破坏模式的控制性因素及其影响规律,确定岩溶路基稳定性分析的基本原则;然后,基于岩溶地区地质勘察信息提出路基岩溶顶板稳定性分析过程,建立考虑溶洞空间形态特征的路基岩溶顶板稳定性分析方法;最后,通过工程实例计算分析验证所提方法确定的路基岩溶顶板稳定性评价结果的合理性与有效性。研究结果表明:岩溶顶板按何种模式破坏不仅与破坏形式有关,还与溶洞形态及其矢高密切相关,石灰岩抗拉强度同样影响较大,工程设计与稳定性评价时应基于勘测数据分析各种破坏模式,以便使设计或评价结果更接近实际情况。(本文来源于《中国公路学报》期刊2019年11期）
张成良,刘维正,曾奕珺[2]（2019）在《基于尖点突变理论的路基下伏溶洞顶板稳定性分析》一文中研究指出下伏溶洞顶板结构承载力不足易引发岩溶路基不均匀沉降和沉陷。以新建桂柳高速公路岩溶区路基工程为背景,采用FLAC~(3D)模拟路堤分层填筑下伏溶洞地基的应力应变响应。基于尖点突变理论构建了稳定性判定的数学模型,对比分析了竖向位移、塑性区体积、塑性应变能3种突变判据的适用性,明确了综合考虑拉、压、剪切屈服且将单值的塑性应变能作为顶板失稳的合理判据。进而结合以塑性应变能为准则的尖点突变理论和数值方法,分析了顶板厚度、溶洞跨度、上覆土层厚度、岩石强度参数对岩溶顶板极限承载力的影响。结果表明:溶洞顶板极限承载力随厚跨比、上覆土层厚度、黏聚力和内摩擦角的增加呈近似线性增大,顶板厚度越大、洞跨越小,顶板承载力增加的速率越大;厚跨比超过0.8且尺寸较小的溶洞,上覆土层先于岩层顶板发生屈服破坏;随顶板厚度的增大,上覆土层厚度对溶洞顶板极限承载力的影响增加。并给出了不同安全储备系数下路堤填高与厚跨比之间的关系。该方法可作为溶洞顶板稳定性定量评价的一种新手段,其分析结果可为岩溶路基设计和施工提供依据。(本文来源于《公路交通科技》期刊2019年11期）
秦溯,李云安,孙琳[3]（2019）在《基于区间非概率可靠性方法的岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性评价》一文中研究指出岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性影响因素取值的不确定性及其样本数量的有限性,给桩基下溶洞顶板稳定性的评价带来了一定困难。根据现有研究成果,建立桩基下溶洞顶板抗冲切、抗剪切和抗弯力学简化模型,并从理论上推导相应的稳定性验算公式。在此基础上,结合区间分析理论和结构非概率可靠性度量方法,提出了基于区间非概率可靠性方法的桩基下溶洞顶板稳定性评价方法。该方法采用MATLAB中的INTLAB工具箱进行区间运算,并运用截断法消除运算过程中的区间扩展现象,最后通过比较溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η与1的大小来判断桩基下溶洞顶板稳定性。以丹霞高速互通中D匝道2#桩基下溶洞为例,计算出该桩基下溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η=7. 95,该值大于1说明该桩基下溶洞顶板处于稳定状态,且评价结果与工程实际相符,表明了该方法的合理性与可行性。分别以3种功能函数为单位,研究当区间变量的变异系数C不同时(C从0. 01递增至0. 1),对应非概率可靠性指标η的变化规律。研究表明,随各区间变量变异系数C的增大,相应非概率可靠性指标呈不同程度的降低,其中溶洞顶板厚度h的变异性对评价结果影响最大,其次为桩端阻力分担比T,桩顶反力F的影响相对最小。(本文来源于《水文地质工程地质》期刊2019年05期）
刘洋,郑俊杰,曾彦[4]（2019）在《基于极限分析下限法的溶洞顶板承载力研究》一文中研究指出在已有的极限分析下限法求解格式的基础上,直接以超载系数作为目标函数,将应力边界分为超载边界和不超载边界,建立求极限承载力下限法的非线性规划模型,并使用内点法求解最优解。通过模拟土体的叁轴试验验证了本方法和程序的正确性,并将程序应用于溶洞顶板承载力的研究中,在已有极限分析下限法对溶洞顶板承载力研究的基础上,进一步考虑了水平向地应力对溶洞顶板承载力的影响。研究结果表明,在溶洞顶板厚度相同的前提下,溶洞跨高比l的值对溶洞顶板承载力影响非常显着;在溶洞尺寸相同的前提下,溶洞顶板厚度只在一定范围内对溶洞极限承载力有影响,超过这个范围后,其影响可不考虑;考虑水平向地应力在顶板厚度较大、跨高比较小时对承载力影响较大,在使用下限法计算溶洞顶板极限承载力时不能忽略水平向地应力的影响。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2019年S2期）
张健[5]（2019）在《顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究》一文中研究指出岩溶在我国分布较广泛,岩溶发育区域的各项工程不可避免受到岩溶影响。桩基础作为一种深基础因良好的适用性被广泛应用于高层建筑、公路、铁路、码头等工程项目,发挥了独特优势。诸多研究表明,在形态复杂多变的隐伏岩溶地区,隐伏岩溶对桩基承载特性及稳定性影响较大。目前,岩溶区桩基承载力计算与设计理论、检测与施工技术等还很不完善,设计与施工控制缺乏可操作性。以往研究多是针对水平顶板溶洞,对倾斜顶板岩溶区桩基的承载特性、溶洞顶板的破坏机理与稳定性评价有待深入研究。本文通过室内试验、模型试验、理论分析、数值模拟以及现场试验等方法,结合位于山东隐伏岩溶发育区某在建大型项目,深入研究了倾斜顶板溶洞对桩基承载机理的影响规律,并对单桩和群桩桩端荷载下溶洞顶板破坏机理与桩基整体稳定性评价进行了详细研究,取得了具有理论价值和工程意义的研究成果。主要研究内容与成果包括以下几个方面:(1)研究了岩溶发育的形态规律,分析了岩溶区桩基病害特征、病害机理并对其类别进行了划分,建立了岩溶区桩基地质模式体系。(2)开展了依托工程现场石灰岩试样物理力学特性的室内试验,获得了石灰岩的物理力学参数。根据相似理论和分离相似设计方法,通过多组试验确定了溶洞顶板相似材料配合比,研制了石灰岩相似材料,并成功应用于本文模型试验。(3)研发了大型组合式多功能桩基模型试验系统。研制了可测试桩端沉降和桩端阻力的新型模型桩、桩基模型试验数据采集与分析系统,开发了模型单桩和群桩配套压力传感器,实现了桩顶荷载与桩顶沉降、桩端阻力与桩端沉降的并行实时采集。(4)开展了多组不同条件下岩溶区单桩与群桩模型试验。分析了不同溶洞顶板厚度、不同桩径、不同溶洞跨度、不同顶板倾角条件下单桩桩端溶洞顶板的破坏规律,揭示了溶洞倾斜顶板冲切破坏的机理;基于群桩桩端不同位置溶洞顶板的破坏模式对比试验研究,揭示了群桩下溶洞顶板的破坏规律,分析了桩身轴力、桩端阻力与桩端沉降、桩顶承载力与桩顶沉降的变化规律,提出了考虑岩溶影响的桩基荷载传递模型。(5)根据模型试验结果,建立了反映岩溶区桩基桩侧摩阻力特性的桩侧荷载传递模型,基于ABAQUS软件平台子程序UMAT和FRIC进行了材料库和接触模型的二次开发和算例验证,揭示了不同规格溶洞、不同溶洞布置模式下单桩和群桩基础承载特性及顶板破坏机理。(6)基于Serrano嵌岩桩桩端极限承载力计算理论,提出了岩溶区桩基5种桩端顶板破坏模式,建立了倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算极坐标系,构建了岩溶区倾斜溶洞顶板极限端阻力计算方程,根据溶洞顶板厚度和溶洞直径大小对方程组解的相关关系,确定了不同破坏模式下极限端阻力计算式,并通过模型试验结果验证了理论的正确性。基于荷载传递法、岩溶区桩基荷载传递模型和倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算方法,提出了基于溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法。(7)基于可拓学评价理论和溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法开发了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析软件。总结分析影响桩-洞整体稳定性的相关因素,建立了岩溶区桩基稳定性评价指标体系;基于MicrosoftVisua1 Studio2012开发平台,采用C Sharp编程开发语言编制了岩溶区桩基稳定性动态评估分析系统,实现了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析的程序化和界面化,实现了岩溶区桩基稳定性动态评估与动态优化设计。(8)开展了桩端有溶洞的桩基现场静载试验。根据现场测试数据,研究了不同荷载等级下桩端阻力、桩身轴力和桩顶荷载及其沉降变化规律,揭示了桩端阻力、桩侧阻力、桩身荷载的传递特性。试验数据与评价分析软件的计算结果对比较吻合,验证了本文岩溶区桩基承载机理及其承载力计算方法和分析软件的合理性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-28）
袁维,刘尚各,聂庆科,王伟[6]（2019）在《基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板临界厚度确定方法研究》一文中研究指出桩端下伏溶洞顶板厚度是影响嵌岩桩竖向承载力的一个重要影响因素,在工程实践中,我国相关规范要求桩端平面以下的顶板厚度不小于3倍桩径。根据规范确定溶洞顶板厚度具有一定的经验性和笼统性,没有考虑溶洞顶板岩体质量,亦忽略了溶洞自身尺寸的影响。基于桩端岩体的冲切破坏模式,并结合广义Hoek-Brown准则和极限定理上限法建立了溶洞顶板临界厚径比(h/d,即顶板厚度h/基桩直径d)的计算方法,给出了不同岩体基本质量级别的临界厚径比建议值。结果表明:极限端阻力、岩石坚硬程度和岩体质量均对临界厚径比产生影响,极限端阻力越小、岩体质量越好、岩石越坚硬,则溶洞顶板的临界厚径比越小;以《工程岩体分级标准》(GB/T50218-2014)中岩体基本质量分级为参考依据,Ⅰ～Ⅳ级岩体的临界厚径比建议值分别是Ⅰ级岩体h/d≤2.41、Ⅱ级岩体2.41≤h/d≤2.96、Ⅲ级岩体2.96≤h/d≤3.73、Ⅳ级岩体3.73≤h/d≤4.91。(本文来源于《岩土力学》期刊2019年07期）
刘波,肖红飞[7]（2019）在《隧道下伏溶洞顶板安全厚度确定方法》一文中研究指出为解决溶洞与隧道间安全距离如何确定的问题,在研究现有动荷载下顶板安全厚度确定方法的基础上,推导出固支梁振动微分方程,建立隧道与溶洞间岩层失稳的双尖点突变模型,分析其失稳力学机制及破坏条件,得到安全厚度的非线性方程,并运用Matlab进行迭代法编程求解;分析爆破振动强度、频率、围岩特性、隧道跨度等对安全厚度的影响。结果表明:隧道与溶洞间岩层安全厚度是由岩层的内外因素共同决定;在同一振动荷载幅值下,安全厚度与振动频率呈非线性关系;在同一振动频率下,安全厚度与爆破振动荷载幅值呈线性关系;安全厚度随弹性模量的增加而逐渐减小,随溶洞跨度的增加呈近似正比例增加。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2019年04期）
马中伟[8]（2018）在《基于FLAC 3D的溶洞顶板稳定性分析》一文中研究指出以贵州省凯里市台江县污水处理厂某典型溶洞为例,利用FLAC3D软件对研究区内典型喀斯特洞穴的稳定性进行数值模拟,建立Mohr-Coulomb塑性模型的数值模拟方法,同时分析该典型溶洞在不同填方高度下关键点的沉降变形特征以及塑性分布,通过对模型最大不平衡力、塑性区分布和应力、位移的变化进行研究,得出溶洞在工程荷载作用下的沉降变形分布特征及破坏机制。得出的结果和半定量评价的结果相吻合,该结果表明半定量评价方法对工程建设具有较好的指导性。(本文来源于《水利科技与经济》期刊2018年12期）
陈记,秦溯,李云安,任娜娜,鲁贤成[9]（2018）在《岩溶地区高速公路路桥基下伏溶洞顶板力学简化计算模型研究》一文中研究指出溶洞顶板力学简化计算模型是溶洞顶板稳定性分析与评价的基础,对岩溶地区高速公路路桥基稳定性判断具有重要的工程实际意义。根据岩溶地区高速公路路桥基下伏溶洞顶板实际受力特点,视均布荷载及中部集中力为路基与桥基下伏溶洞顶板所受上部压力,将溶洞顶板简化为两种荷载作用下的3类简单梁结构模型,即简支梁模型、两端固定梁模型和悬臂梁模型,并基于材料力学理论引入奇异函数的初参数法,推导出6个溶洞顶板力学简化计算模型的挠曲线方程。以广东韶关丹霞高速公路互通区路桥基下伏溶洞为例,利用推导出的挠曲线方程计算出对应简化计算模型的挠度分布,并与有限元数值模拟结果进行对比分析,结果发现:两端固定梁模型的挠度分布曲线与有限元数值模拟的结果最为接近,实际工程中宜采用两端固定梁模型作为路桥基下伏溶洞顶板稳定性评价的基础。(本文来源于《安全与环境工程》期刊2018年06期）
谢朋[10]（2018）在《灰岩地层浅埋隐伏溶洞叁维识别重构及顶板承载力研究》一文中研究指出在过去的近两百多年的时间里,伴随着城市化进程的推进,工程建设在规模和速度上均有大幅度的提升,土地利用率也随之增加。在中国的西南地区,可溶性灰岩是基岩的主要组成成分。由于岩溶作用的发展,造成隐伏型溶洞在近地表区域广泛存在。在实际工程中,含有浅埋隐伏溶洞的地面塌陷问题时有发生,由于缺乏对于相关信息的认识,使得人们的生命和财产安全受到了极大的威胁。所以,本文以前人的研究成果为基础,采用模型试验、理论解析、数值模拟相结合的方法,开展有关灰岩地层浅埋隐伏溶洞叁维识别重构及顶板承载力的研究。具体研究内容和成果可以概括如下:(1)将现场勘察、地质雷达探测技术与数据拟合技术相结合,提出一种灰岩地层浅埋隐伏结构叁维识别重构的方法。首先,以模型试验为手段,通过应用地质雷达探测取得的一系列二维地质雷达图像。然后,经过二维地质雷达图像的解译,建立空间数据集。最后,通过数据拟合得到空间叁维结构模型。将拟合得到的结构与模型试验的设计尺寸进行比较,结果显示,两者吻合度较高,所提出的方法较为合理。除此之外,在模型试验操作过程中,对于含有浅埋隐伏溶洞的灰岩地层随着填充材料性质、截面形状的变化,所对应的二维地质雷达图像的特征也进行了总结。从材料性质的角度看,有重迭的反射区出现是灰岩材料的图像特征。由于隐伏目标物的存在,在目标物的顶部、底部边界会有强烈的衍射曲线产生。当然,在电磁波传播过程中,由于传播介质的吸收作用,底部的发射图像会受到削弱。削弱程度的大小主要受到电磁波传播的深度以及传播介质的介电常数的影响。从截面形状的角度看,虽然截面形状存在着差异性,但在截面处均会有强烈的反射现象存在。当截面的形状为圆形时,在截面的上下表面均会有衍射曲线产生,整体上表现为成对出现的衍射双曲线。对于矩形的截面而言,也有成对出现的类双曲线,不同的是,双曲线的顶部呈现扁平状。对于比较规则的硬质结构面,在图像上呈现为水平的直线。对于软弱夹层,由于材料之间的相互渗入,因此在图像上呈现交替的凹凸状不规则的线型。(2)选取典型的含有浅埋隐伏的柱状和球状溶洞的灰岩地层为研究对象,开展空间围岩应力分布理论解析。首先,以基本弹性理论为基础,建立考虑重力、内部填充和外部竖向荷载耦合作用的等效轴对称计算模型。引入拉普位移法,构建拉普位移函数进行理论解析,得到满足边界条件的完备解。进一步地,对于应力分量在各影响因素作用下的变化趋势进行了探讨。对于柱状溶洞而言,各应力分量受到半径r和深度z两个因素的影响。随着半径r和深度z的改变,径向应力和环向应力的数值变化是连续的,而且其变化的空间曲面近似于抛物面形状。从变化趋势看,两者具有相反的变化趋势。不过,两者的变化速率相同,最终趋于同一稳定数值。切向应力和竖向应力分别是半径r和深度z的单值函数。对于球状溶洞而言,各应力分量受到半径R和角度φ两个因素的影响。随着半径R和角度φ两个因素的改变,各应力分量数值变化是连续的,而且其空间变化趋势呈现出对称性特征。为了检验取得完备解的有效性,对于一算例的理论解析结果和数值模拟结果进行了对比分析。结果显示:各应力分量的理论解析结果和数值模拟结果保持着一致性。所以,得到的解析解可以较好地反映含有浅埋的柱状和球状溶洞的灰岩地层的空间围岩应力分布特征。(3)以上述求得的各应力分量的解析解为基础,采用莫尔-库仑强度理论对于顶板的稳定性进行分析,得到计算含有浅埋隐伏柱状和球状溶洞的灰岩地层顶板承载力的数学表达式。从表达式的形式可以看出,承载力的大小受到岩体自身的属性(重度γ、内摩擦角φ_1、粘聚力c),溶洞的尺寸(半径R、截面半径r、高度H)以及上覆岩层的厚度(h)等因素的影响。(4)以重庆市南岸区某项目作为工程背景,对于提出的灰岩地层浅埋隐伏溶洞叁维识别重构的方法及灰岩顶板承载力的计算公式进行了综合应用。首先,将二维地质雷达图像解译与现场的勘察资料相结合,确定浅埋隐伏溶洞的空间形态特征,建立研究模型。然后,以确定的研究模型为基础,在相同的工况条件下,进行分级加载数值模拟,记录在施加不同荷载条件下所产生的对应位移量,进而绘制出P-S曲线。将P-S曲线分析结果和塑性区变化特征相结合,最终分别得到了柱状和球状隐伏溶洞存在条件下的灰岩顶板承载力大小。最后,应用推导获得的含有浅埋隐伏柱状和球状溶洞的灰岩顶板承载力计算公式,完成顶板承载力的计算。数值模拟结果与理论解析结果的对比分析表明:对于柱状溶洞和球状溶洞两种情况,通过公式计算得到的顶板承载力与通过P-S曲线结果和塑性区变化特征相结合得到的顶板承载力误差分别不超过3.5%和5%,吻合度较高。所以,经过求解得到的灰岩顶板承载力的计算公式具有其合理性。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-11-01）
溶洞顶板论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
下伏溶洞顶板结构承载力不足易引发岩溶路基不均匀沉降和沉陷。以新建桂柳高速公路岩溶区路基工程为背景,采用FLAC~(3D)模拟路堤分层填筑下伏溶洞地基的应力应变响应。基于尖点突变理论构建了稳定性判定的数学模型,对比分析了竖向位移、塑性区体积、塑性应变能3种突变判据的适用性,明确了综合考虑拉、压、剪切屈服且将单值的塑性应变能作为顶板失稳的合理判据。进而结合以塑性应变能为准则的尖点突变理论和数值方法,分析了顶板厚度、溶洞跨度、上覆土层厚度、岩石强度参数对岩溶顶板极限承载力的影响。结果表明:溶洞顶板极限承载力随厚跨比、上覆土层厚度、黏聚力和内摩擦角的增加呈近似线性增大,顶板厚度越大、洞跨越小,顶板承载力增加的速率越大;厚跨比超过0.8且尺寸较小的溶洞,上覆土层先于岩层顶板发生屈服破坏;随顶板厚度的增大,上覆土层厚度对溶洞顶板极限承载力的影响增加。并给出了不同安全储备系数下路堤填高与厚跨比之间的关系。该方法可作为溶洞顶板稳定性定量评价的一种新手段,其分析结果可为岩溶路基设计和施工提供依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
溶洞顶板论文参考文献
[1].赵明华,袁腾方,张永杰,杨兴山.考虑溶洞空间形态的路基岩溶顶板稳定性分析方法[J].中国公路学报.2019
[2].张成良,刘维正,曾奕珺.基于尖点突变理论的路基下伏溶洞顶板稳定性分析[J].公路交通科技.2019
[3].秦溯,李云安,孙琳.基于区间非概率可靠性方法的岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性评价[J].水文地质工程地质.2019
[4].刘洋,郑俊杰,曾彦.基于极限分析下限法的溶洞顶板承载力研究[J].岩土工程学报.2019
[5].张健.顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究[D].山东大学.2019
[6].袁维,刘尚各,聂庆科,王伟.基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板临界厚度确定方法研究[J].岩土力学.2019
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[8].马中伟.基于FLAC3D的溶洞顶板稳定性分析[J].水利科技与经济.2018
[9].陈记,秦溯,李云安,任娜娜,鲁贤成.岩溶地区高速公路路桥基下伏溶洞顶板力学简化计算模型研究[J].安全与环境工程.2018
[10].谢朋.灰岩地层浅埋隐伏溶洞叁维识别重构及顶板承载力研究[D].重庆大学.2018
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