基于正交设计和粗糙集理论的地基极限承载力影响因素分析.pdfVIP

第32卷 第9期 长 江 科 学 院 院 报 Vol_32 No．9 2015年 9月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Sep 2 0 1 5 doi：10．11988／ckyyb 基于正交设计和粗糙集理论的地基极限 承载力影响因素分析 张德永，王玉洲，张志豪，钱 明 (中国石油工程建设公司 岩土工程公司，山东 青岛 266071) 摘 要：基于滇中高原某大型工程的统计数据，利用 ANSYS和FLAC3D建立了覆盖型岩溶发育区的典型溶洞模 型，计算了岩石黏聚力和内摩擦角、抗拉强度、顶板厚度、高跨比、溶洞半径和基础宽度6种影响因素下的地基极限 承载力 ，并总结其规律；利用正交分析和粗糙集理论，分析了这6种影响因素对地基极限承载力影响的大小。结果 表明：顶板厚度和抗剪强度影响最大；溶洞半径、高跨比和基础宽度影响其次；顶板抗拉强度影响最小。 关键词 ：覆盖型岩溶 ；地基极限承载力；数值分析 ；正交分析 ；粗糙集理论 中图分类号：TU457 文献标志码 ：A 文章编号：1001—5485(2015)09—0l18—05 北部、西部及南部边缘地貌多为丘陵，冲沟发育，东 部为农 田。 1 研究背景 该炼厂区域地层主要分布有：寒武系中谊村组 我国碳酸盐岩地区面积辽阔，其分布区域面积 (∈z)白云岩、含磷 白云岩、泥质白云岩、石英砂岩、 高达3．40×10。km ，第 四系松散堆积层 以及少数碎 硅质岩等；筇竹寺组 (∈q)砂岩、泥岩、炭质泥岩、 屑岩覆盖的面积 占碳酸盐岩出露面积的70％，其 中 炭质砂岩、角砾岩等；泥盆系中统海 口组(D：)、上统 以我 国西南部的云、贵、桂为主体…。 宰割组(D)的白云岩、石英砂岩、泥岩、砂岩、板岩、 岩溶不 良地质作用常常引起地基承载力不足、不 角砾岩等；二叠系下统倒石头组 (Pd)的泥岩、砂 均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏，一直受 岩、铝土岩等。 “昆明隆起”缺失晚寒武纪和奥陶 到工程界和学术界的高度关注_2 ；而覆盖型岩溶由 纪、志留纪、石炭纪的地层沉积。上覆第三、四系残 于探测难度高、加荷变形时间长、危害隐蔽性大等特 坡积土及第四系冲洪积黏性土、砂土、含砾黏性土、 点，更加成为岩溶发育区地基稳定性研究的焦点。 含有机质黏土等。 目前关于岩溶区地基稳定性方面的研究文献多 根据大量的物探资料和勘察报告，该厂区东北 集中于裸露型岩溶 。J，仅有的少数关于覆盖型岩 角覆盖型岩溶发育。统计资料和溶洞稳定性评价表 溶的研究也多集 中于施工个案 J，基本是把上覆 明，较难处理并且对地基稳定性威胁最大的是埋深 土简化为等效荷载直接加载在溶洞顶板上，并未考