软岩工程特性及其承载力修正规律的研究

摘要

随着建筑物向着高大重发展，为满足荷载设计要求，目前许多地区的高层建筑、桥梁、隧道、地铁等工程基础均以埋藏较深的软岩层为持力层。软岩的工程性质复杂多变，现行规范又使用着40多年前的承载力确定方法，使得实践中现场载荷试验确定的承载力往往大于规范确定值，规范取值过于保守，对其是否需要进行深宽修正也存在争议，需进一步分析了解软岩的工程特性及承载力确定问题，合理确定和挖掘软岩地基承载力值，以优化基础设计、节约工程造价。
　　本文结合岩石力学知识对软岩地基常见破坏准则与模式、承载力确定方法与影响因素等进行分析，并以实际工程为背景，通过室内试验与现场载荷试验分析研究软岩工程性质与承载特性，主要结果如下：软岩地基主要有冲切和剪切两种破坏模式，分别常见于高压缩性脆性岩体和低压缩性塑性岩体；影响软岩地基承载力值的因素主要有岩基变形、边载、基础尺寸等；采用规范的折减法确定承载力在大部分地区使用时取值过于保守；兰州红层砂岩具有胶结力弱、压缩性小、遇水易软化崩解等特性；三轴试验中砂岩强度随围压的增大而增大，现场载荷试验中增加边载后岩基承载力明显增大，表明岩基承载力可以进行深度修正，承载力有待挖掘。
　　基于现场试验成果，利用数值计算软件模拟不同工况下载荷试验，进行软岩地基承载力深宽修正规律的定量分析。结果表明：软岩地基承载力随载荷板埋置深度和载荷板宽度的增大均呈增长趋势，对其进行深度和宽度修正是合理的；考虑深度影响时，承载力特征值主要受强度影响，考虑宽度影响时，承载力特征值受强度和沉降两个方面的影响；在两个工程实例修正结果中，深度修正系数ηd的最佳拟合公式为埋深d的幂函数，宽度修正系数ηb均为常数，该结果可为软岩地基承载力的合理确定提供参考。

目录

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3研究方法及内容

第二章 软岩地基承载特性

2.1 前言

2.2 软岩物理力学性质

2.3 岩石的破坏准则及模式

2.4 软岩地基承载力的确定方法

2.5 岩基承载力的影响因素

2.6 本章小结

第三章 兰州某中风化砂岩地基承载力确定

3.1 工程概况

3.2 砂岩物理性质试验

3.3 砂岩力学性质试验

3.4 现场载荷试验

3.5 本章小结

第四章 软岩地基承载力深宽修正规律的数值分析

4.1 概述

4.2 FLAC 3D简介

4.3 模型建立

4.4 深宽修正规律数值分析

4.5 工程实例

4.6 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 不足与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢