岩溶区路基承载力有限元极限分析

作者：蒋德松,胡可馨,赵明华,张锐,赵衡

摘要：为计算岩溶区路基极限承载力,根据上、下限定理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。采用修正的Hoek-Brown准则来描述岩体的非线性特点,并将其嵌入到计算程序中。在此基础上,用无量纲参数Nσ、η衡量单个溶洞对路基承载力的影响,并详细分析了各参数的影响。结果表明:Nσ随着D/L(厚跨比)、GSI(地质强度指标)的增大而非线性增大,随H/L(高跨比)的增大而减小,与mi大致成线性关系;当D/L较小时,η随α(旋转角度)的增大先增大后减小;当D/L较大时,α对η的影响不大;岩石的物理力学参数GSI、mi、γ对η的影响可忽略不计。极限破坏模式可分为顶板冲切破坏、顶板冲切和侧壁联合破坏、顶板冒落和侧壁联合破坏。将条形基础作用在岩层的承载力的结果与已有成果进行对比,误差在3%以内,验证了本文所提方法的正确性。同时,为便于实际工程设计,提供了具体的设计表格,基本能满足大部分工程需求。

发文机构：湖南大学岩土工程研究所 中南大学土木工程学院

关键词：溶洞旋转角度路基承载力有限元极限分析voidrotation anglesubgradebearing capacityfinite element limit analysis

分类号： TU47[建筑科学—结构工程]