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岩溶在我国广泛分布,随着国家基础设施建设的加速推进,越来越多的高层建筑将不可避免地在岩溶地区兴建,岩溶地基的稳定性已成为困扰工程建设的主要工程地质问题之一。因岩溶地区高层建筑多采用桩基础,所以研究将高层建筑桩基作用在溶洞顶板之上是否可行这一课题具有重要的理论意义和实用价值。 为深入研究高层建筑桩基下溶洞顶板稳定性这一课题,论文结合深圳市坪山新区某高层住宅工程项目,在详细调查研究区岩溶发育的地质环境条件的基础上,采用定性分析、半定量计算和数值模拟相结合的分析方法,证明了在岩溶地区进行高层建筑桩基础设计时,将桩基础作用在溶洞顶板岩层上是可行的。论文主要内容及研究成果概述如下: 1、研究区岩溶中等发育,隐伏岩溶主要形态为土洞和溶洞。场区发育的溶洞属小型~中型溶洞,钻孔遇洞率为15.38%,线岩溶率为0.66~22.10%,多以单层溶洞为主,也有多层串珠状溶洞发育,并在竖直方向上表现出一定的分带性。 2、对溶洞顶板失稳机理进行了定性分析,指出溶洞顶板稳定性的影响因素主要有地层岩性、节理裂隙发育情况、溶洞特征及埋藏情况、洞内充填情况、外加荷载的形式及大小、地下水等六个方面。 3、建立了溶洞顶板和桩基相互作用的概化模型,并对桩基荷载作用下的溶洞顶板进行了抗冲切、抗剪切和抗弯验算。此外选取研究区有代表性的单体溶洞和双层串珠状溶洞两种计算模型进行了算例分析。计算结果表明桩基荷载作用下的溶洞顶板处于稳定状态。 4、采用有限差分软件FLAC3D对高层建筑桩基下的溶洞顶板进行了静荷载下的数值模拟。建立了单体溶洞和双层串珠状溶洞两种计算模型,计算结果表明,从应力、应变、位移和塑性区分布等多种角度出发,溶洞顶板均处于稳定状态,能够满足高层建筑的正常使用要求。