邹新军，唐国东，赵明华

（湖南大学土木工程学院， 长沙 410082）

 

［摘要］为探讨串珠状岩溶区桥梁桩基的沉降变形特性及其稳定问题，给出了按桩顶变形控制桩身竖向承载力的简化荷载传递法。结合位于深度逾百米的串珠状岩溶区桥梁群桩基础进行了沉降对比计算，并采用ADINA软件对桩端是否压浆进行了有限元数值分析。结果表明：桩端不压浆时，两种简化方法与规范法计算结果较接近，但与有限元分析结果相差较大；而桩端注浆时，理论与数值计算结果吻合较好，证明了“短摩擦桩+桩端压浆”的处理方案较长摩擦桩方案不仅能降低施工难度、有效控制沉降，且能满足整体稳定性要求，是串珠状岩溶区桩基设计的一种有效处理方法。

［关键词］桩基础； 串珠状溶洞； 沉降； 稳定性； 数值分析

中图分类号：TU473文献标识码：A文章编号：1002-848X(2013)13-0095-04

 

Zou Xinjun, Tang Guodong, Zhao Minghua

 (College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)

 

Abstract: In order to analyze the settlement and stability of pile foundation in string-beaded karst area, simplified load transfer method was used to calculate the settlement, in which the bearing capacity of pile foundation was determined by the allowable deformation. A pile-group foundation of a bridge in string-beaded karst area of more than 100m deep was calculated by the present methods respectively. The ADINA software was used to analyze the stability considering whether grouting under the pile tip is carried out or not. Results show that, when the pile tip is not grouted, calculated settlement values by two simplified methods are close to that by the current code method, but have a big difference with the finite element analysis result. However, for a grouting under the pile tip, good agreement between the theoretical and numerical results was obtained. This verified that the treatment method (i.e., short friction pile plus base grouting) is more effective than long pile without grouting in reducing the construction difficulty, controlling the settlement and stability of pile foundation in string-beaded karst area.

Keywords: pile foundation; string-beaded karst; settlement; stability; numerical analysis

*国家自然科学基金项目（50908084）,湖南大学“青年教师成长计划”(531107040620)。

作者简介：邹新军，博士，副教授， Email:xjzouhd@hnu.edu.cn。

 

［1］何春林，龚成中，吉德广.岩溶地区溶洞特性对桩基承载性能的影响分析［J］. 淮阴工学院学报，2006，15(1)：78-81.

［2］刘之葵，梁金城，朱寿增，等.岩溶区土洞地基稳定性分析［J］.水文地质工程地质，2003(3)：24-28.

［3］赵明华，蒋冲，曹文贵.岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究［J］.岩土工程学报，2007，29(11)：1618-1622.

［4］赵明华，张锐，胡柏学，等.岩溶区桩端下伏溶洞顶板稳定性分析研究［J］.公路交通科技，2009，26(9)：13-16.

［5］黎斌，范秋雁，秦凤荣.岩溶地区溶洞顶板稳定性分析［J］.岩石力学与工程学报，2002，21(4)：532-536.

［6］JGJ 94—2008 建筑桩基技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

［7］JTGD 63—2007 公路桥涵地基与基础设计规范［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［8］赵明华，刘齐建，曹喜仁，等.按桩顶沉降量控制超长灌注桩竖向承载力研究［J］.工程力学，2006，23(2)：92-96.

［9］赵明华，雷勇，刘晓明.基于桩-岩结构面特性的嵌岩桩荷载传递分析［J］.岩石力学与工程学报，2009，28(1)：103-110.

［10］曹卫平.桩土界面荷载传递双曲线模型的改进及其应用［J］.岩石力学与工程学报，2009，28(1)：144-151.

［11］符勇，曹吉鸣，楼晓明，等.桩身参数对单桩荷载传递影响的模拟分析［J］.同济大学学报：自然科学版，2010，38(7)：991-996.

［12］KEDZI. Bearing mechanism of piles［J］. Geotechnical, 1965,20(1):1-5.