云南煉廠溶洞穩(wěn)定性評價及其軟件包設(shè)計.pdf

1、巖溶區(qū)巖溶洞穴在人為或自然巖溶作用下,往往會繼續(xù)發(fā)育,形成地下架空結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致地表沉降或地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。巖溶發(fā)育的復(fù)雜性、多變性和特殊性,使其對巖溶區(qū)的工程建設(shè)造成很大的困擾。巖溶穩(wěn)定性評價經(jīng)歷了從定性-半定量-定量的過程,目前在國內(nèi)還沒有進(jìn)行系統(tǒng)研究,總體上還處于初步探索階段。
　　本文研究區(qū)為云南煉廠東北部的巖溶發(fā)育區(qū),主要發(fā)育層位為泥盆系中上統(tǒng)(D2+3)。據(jù)云南煉廠巖溶詳細(xì)勘察結(jié)果,研究區(qū)共布置巖溶勘察鉆孔82

2、1個,其中揭示溶洞鉆孔為250個,見洞率為30.4％,據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范,研究區(qū)巖溶發(fā)育等級總體為強。
　　在研究區(qū)巖溶詳細(xì)勘察所得到的溶洞三維形態(tài)數(shù)據(jù)和巖體力學(xué)參數(shù)基礎(chǔ)上,分別采用頂板抗彎強度評價洞室穩(wěn)定法、頂板抗剪強度評價洞室穩(wěn)定法、塌落拱理論法、類比法、單跨梁模型法和板梁模型法六種半定量方法對每個溶洞進(jìn)行穩(wěn)定性評價,結(jié)果顯示,250個遇洞鉆孔中,需要處理鉆孔數(shù)為163個,比例為65.2%。再根據(jù)溶洞跨度和頂板厚度對250個遇洞鉆

3、孔進(jìn)行分類并從中選取16個代表性溶洞進(jìn)行FLAC3D數(shù)值模擬研究,模擬模型在天然基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)下不同工程荷載作用時的響應(yīng)情況,通過模型的塑性破壞區(qū)大小和監(jiān)測點的位移情況綜合評價其穩(wěn)定性。各種評價方法相互類比和相互補充,為工程建設(shè)提供可靠依據(jù)。
　　鑒于 FLAC3D評價溶洞穩(wěn)定性的工作量巨大,而本文數(shù)值模擬建模時所采用的FLAC3D前處理軟件“cave.exe”不能解決網(wǎng)格節(jié)點連接的問題,設(shè)計程序軟件包對其進(jìn)行改進(jìn)和完善。軟件包采用