›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (5): 1309-1314.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比试验研究

周德泉1, 2,李传习2,杨 帆2,付玉芬2   

  1. 1.湖南大学 土木工程学院,长沙 410082;2.长沙理工大学 土木与建筑学院,长沙 410004
  • 收稿日期:2010-10-27 出版日期:2011-05-10 发布日期:2011-09-23
  • 作者简介:周德泉,男,1967年生,博士后,教授,从事岩土工程勘察与地基基础方面的教学、科研工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50978036);中国博士后科学基金资助项目(No. 20070420818);湖南省教育厅重点科研资助项目(No.09A005);湖南省建设厅科研资助项目(No. 湘建科[2008]459号-2

Experimental comparison study of vertical deformation behavior of rock mass with voids and concrete filled solution cave

ZHOU De-quan1, 2, LI Chuan-xi2, YANG Fan2, FU Yu-fen2   

  1. 1. College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture , Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China
  • Received:2010-10-27 Online:2011-05-10 Published:2011-09-23

摘要: 岩溶区空隙岩基和溶洞充填混凝土的变形特性直接影响索塔和锚碇的内部应力与安全使用。澧水特大悬索桥进行的30次岩基载荷试验结果表明,未注浆岩体在加压段,压力p与沉降s曲线呈直线型、上凸型、镰刀型和上凹型,以上凹型为主;注浆岩体在加压段,p-s曲线呈镰刀型和上凹型,以镰刀型为主;空隙岩体回弹段,卸压后到最后1~2级,变形几乎没有恢复,压力全部卸除后,变形才会明显减小;空隙岩体的再压缩曲线均为上凹形,总是处于压缩曲线的下方,具有记忆效应,再回弹曲线总是处于回弹曲线的下方,与回弹曲线近似平行;溶洞充填混凝土的压缩曲线呈镰刀型,再压缩曲线呈上凹型,回弹和再回弹曲线在压力全部卸除前近似平行且水平,再压缩、再回弹曲线的变形残余率较小;水泥浆液能有效充填较大空隙和溶洞,不能进入岩体闭合微裂隙中;现行规范关于终载压力的前级荷载的1/3作为空隙岩基承载力是可行的,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限的规定可能不适应于空隙岩体;不同压力作用下的空隙岩体变形模量是变化的。研究结果可为评价注浆效果、设计优化和施工监控提供依据

关键词: 空隙岩体, 溶洞充填混凝土, 竖向变形特性, 岩基载荷试验

Abstract: The normal deformation behavior of rock mass with voids and concrete filled solution cave in karst area influences directly the internal stress and safety of cable pylon and anchorage. There were thirty static load tests on rock foundation of Lishui River large suspension bridge. The results of study show that the pressurized p-s curves of natural rock mass look like main concave type, linear type, convex type and sickle type, but the one of grouted rock mass looks like main sickle type, concave type. In the rebound stage, the deformation of rock mass with voids doesn?t decrease significantly until all pressure or countdown level 1-2 is discharged. Located below the compression curve with memory effect, all re-compression curves of rock mass with voids look like concave type. Located below the rebound curve, re-rebound curves run approximately parallel to the rebound curve. For the concrete filled in solution cave, the compression curve looks like sickle type, the re-compression curve looks like concave type, the re-rebound curve runs approximately parallel-horizontal to the rebound curve; residual rate of deformation of re-compression and re- rebound curve is smaller than one. Cement slurry can fill effectively big voids and caves; but can not flow into closed microcracks of rock mass. The proportional limit determining method in the current codes may not meet rock mass with voids. With pressure changing, deformation modulus of rock mass with voids changes. The conclusions may provide the basis for grouting evaluation, design optimization and construction monitoring.

Key words: rock mass with voids, concrete filled solution cave, vertical deformation behavior, plate loading test

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[1] 梁 程,徐 超, . 土工格室加筋土垫层路堤临界高度研究[J]. , 2018, 39(8): 2984-2990.
[2] 尹小涛,薛海斌,汤 华,任兴文,宋 罡,. 边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一[J]. , 2018, 39(S1): 98-104.
[3] 刘飞禹,施 静,王 军,蔡袁强,. 三明治形加筋土筋-土界面动力剪切特性[J]. , 2018, 39(6): 1991-1998.
[4] 胡 勇,李云安,李 波,李从安,肖捷夫,. 承压水位变动下深大基坑空间效应离心试验与数值模拟[J]. , 2018, 39(6): 1999-2007.
[5] 魏 丽,柴寿喜,姜宇波,. 含盐量与布筋方式对纤维加筋土抗压性能的影响[J]. , 2017, 38(S2): 210-216.
[6] 费 康,刘汉龙,孔纲强,吴宏伟,. 热力耦合边界面模型在COMSOL中的开发应用[J]. , 2017, 38(6): 1819-1826.
[7] 刘松玉,郑 旭,蔡光华,曹菁菁, . 活性MgO碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀性研究[J]. , 2016, 37(11): 3057-3064.
[8] 王 辉,郭院成,. 基于突变理论的单根锚杆脱黏分析[J]. , 2016, 37(10): 2833-2838.
[9] 高 昂,张孟喜,刘 芳,梁 勇,. 分级循环荷载下土工格室加筋路堤模型试验研究[J]. , 2016, 37(8): 2213-2221.
[10] 白崇喜,张中昊,邵新妍. 条形基础下水平布置纤维增强聚合物筋材地基试验研究[J]. , 2015, 36(4): 953-957.
[11] 刘斯宏 ,高军军 ,王艳巧,. 土工袋减振隔振机制分析及试验研究[J]. , 2015, 36(2): 325-332.
[12] 肖世国 ,程富强,. 再论悬臂式抗滑桩合理桩间距的计算方法[J]. , 2015, 36(1): 111-116.
[13] 邓华锋,朱 敏,原先凡,马 莉,罗 骞,胡 鹏. 某大型堆积体边坡成因机制分析及治理措施研究[J]. , 2013, 34(S1): 285-292.
[14] 肖尊群,许彩云,江 勇,焦如义,杨天冰. 刚性抗滑桩结构锚固深度的模糊随机可靠性分析[J]. , 2013, 34(S1): 386-392.
[15] 杜朋召 ,刘 建 ,韩志强 ,徐 华 . 基于复杂结构精细描述的岩质高边坡稳定性分析[J]. , 2013, 34(S1): 393-405.
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[1] 肖云华,王 清,陈剑平. 基于优化技术的权重计算方法在岩体质量评价中的应用[J]. , 2009, 30(9): 2686 -2690 .
[2] 张鸿飞,程效军,高 攀,周鑫鑫. 隧道衬砌空洞探地雷达图谱正演模拟研究[J]. , 2009, 30(9): 2810 -2814 .
[3] 张安康,陈士海,杜荣强,魏海霞. 岩石类材料的能量基率相关弹塑性损伤模型[J]. , 2010, 31(S1): 207 -210 .
[4] 王小军,屈耀辉,魏永梁,杨印海,达益正. 郑西客运专线湿陷性黄土区试验路堤的沉降观测与预测研究[J]. , 2010, 31(S1): 220 -231 .
[5] 陈 瑜,曹 平,蒲成志,刘业科,李 娜. 水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究[J]. , 2010, 31(11): 3452 -3458 .
[6] 李明超,王忠耀,刘 杰. 水库库岸滑坡体稳定性与三维可视化模拟分析系统研究[J]. , 2009, 30(1): 270 -274 .
[7] 赵延喜,徐卫亚. 基于AHP和模糊综合评判的TBM施工风险评估[J]. , 2009, 30(3): 793 -798 .
[8] 张其一,栾茂田. 复合加载情况下非均质地基上条形基础的极限承载力研究[J]. , 2009, 30(5): 1281 -1286 .
[9] 王俊卿,李 靖,李 琦,陈 立. 黄土高边坡稳定性影响因素分析 ——以宝鸡峡引水工程为例[J]. , 2009, 30(7): 2114 -2118 .
[10] 龚彦峰,张俊儒. 隧道单层衬砌设计方法研究及应用[J]. , 2011, 32(4): 1062 -1068 .