岩溶地区桩基特性物理模拟

摘要

根据目前灌注桩模拟研究的内容和现状,提出一种利用室内桩基物理模型进行模拟试验的方案;应用相似原理和桩体与溶洞顶板的作用原理,推导了模型与原型的转换关系;通过正交试验,用相似材料对岩溶地区的灰岩岩体特性进行模拟,并选择配方555作为模拟顶板的模拟材料配方,同时把岩溶地区顶板简化为一完整的矩形板,其边界条件为2对边简支,另2对边自由,而把岩溶地区的嵌岩灌注桩简化为只承受竖向荷载的端承桩;在自制的桩基物理模型上,对3个模拟顶板试件进行破坏性静载试验,并得出3个试件的顶板极限荷载-位移曲线.研究结果表明:顶板模拟材料的特性接近实际灰岩的破坏特性;当溶洞的跨度为16 m,宽度为10 m时,厚度为4 m的灰岩顶板的极限荷载超过3.7×107 N.