高清PDF《岩溶地区公路桥梁桩基设计与施工技术》王中文、汪华斌、刘志峰、孙向东

岩溶地区公路桥梁桩基处于各种复杂的水文地质和工程地质岩体中，安全、优质、快速、不留后患地修建桥梁桩基非常困难。本书结合大量实践资料进行探索和分析，系统开展岩溶地区公路桥梁桩基设计理念与施工技术研究。本书以广东江肇高速公路和肇花高速公路岩溶地区的桥梁桩基设计与施工技术为重点研究对象，结合岩溶地质现象的主要特征和表现形式，在系统收集国内外相关岩溶桩基设计理论与计算分析方法、施工技术的基础上，以数值模拟和工程实践的成果总结为前提，完成岩溶地区桩基承载力影响因素与特性分析，系统厘定岩溶地区桥梁桩基设计理论、计算方法与施工技术。这些阶段性研究成果进一步凝练后形成本书，主要包括岩溶地区工程地质勘察、溶洞顶板稳定性理论研究、岩溶地区桥梁桩基承载特性理论分析和计算以及工程应用、岩溶地区桥梁桩基施工与检测技术等，为岩溶地区公路桥梁桩基设计与施工提供技术支撑和参考。
本书可作为从事桩基工程和道路桥梁工程设计、施工、监理与管理的工程技术人员和科研人员以及相关高等院校教师和学生参考用书。

我国岩溶地区，若按可溶岩分布面积计达344万km2,约占国土面积的三分之一；若按碳酸盐岩出露面积计达90.7万km2,接近国土面积的十分之一。岩溶地区主要分布在南方的云南、贵州、广西、四川、湖南、湖北、广东一带，以及北方的山西、山东、河南、河北一带。就广东地区而言，该地区地处祖国南疆，东南临海，地壳表层多半是沉积而成，石灰岩、白云岩、石膏等岩层分布广泛。由于地下水和地表水的长期作用，这些岩层产生溶蚀，以致沿岩层的构造形成各种岩溶现象。由于这些岩溶地带被其后来次生的风化或残积物所填充和覆盖，深埋于地下，所以对于岩溶地区上部建筑物来说，成为隐蔽或半隐蔽式的病害，如果将工程建筑在其上，势必造成潜伏隐患，直接影响施工的质量和安全。
地理位置和气候特征造就了广东地区岩溶地质的特殊工程性质，多表现为溶蚀、溶沟、溶槽、中小型串球状洞穴或单个小型洞穴，裂隙较为发育且规律性不强等特点，具有明显的区域性特征，这些给岩溶地区桩基的设计、施工带来了很大的难度；在造价、工程特点、管理体系等方面的特殊性，也给岩溶地区桩基的质量控制带来了巨大的挑战。这些因素使得广东地区在目前的公路建设中，特别是高等级公路建设中，设计、施工和管理等方面仍出现质量问题和质量隐患，如岩溶地区桩基处理方法选择不当，造成岩溶病害或者是资金的浪费；施工过程安排不科学，导致施工质量出现隐患或者是延误工期；施工管理不到位，使得信息流通不畅，未能将质量事故消灭在萌芽中或者是错过最佳处理时间；检测技术和方法有待进一步完善和改进等。
本书在广东省交通运输厅政府引导项目“广东省岩溶地区桩基设计、施工技术地方规定研究”的支持下，以广东省江肇高速公路和肇花高速公路岩溶地区的桥梁桩基设计与施工技术为重点研究对象，结合广东省岩溶地质现象的主要特征和表现形式，在系统收集国内外相关岩溶桩基设计理论与计算分析方法、施工技术的基础上，以数值模拟和工程实践的成果总结为前提，完成岩溶地区桩基承载力影响因素与特性分析，系统厘定岩溶地区桥梁桩基设计理论、计算方法与施工技术。这些阶段性研究成果进一步凝练后，形成本书，为高速公路岩溶地区桥梁桩基设计与施工提供技术支撑和参考。
本书以岩溶地区公路桥梁桩基的设计与施工技术为主线展开，各章具体内容如下：第1章介绍岩溶地区桥梁桩基设计计算以及施工关键技术的国内外研究现状，阐述具体的研究内容和技术方法路线；第2章简单地介绍岩溶地质现象和岩溶地质灾害，系统阐述岩溶地质条件的勘察技术方法，提出适合于特定岩溶地质现象勘察的组合方法；第3章针对溶洞顶板稳定性研究，根据岩溶顶板的形状和裂隙发育程度将其简化为固支圆板模型、简支圆板模型、固支矩形板模型和简支矩形板模型四种，系统开展不同受力力学特性分析，提出基于Hoek-Brown准则的顶板安全厚度验算公式，并通过实例分析和数值模拟与理论计算探讨验算公式的准确性；第4章首先开展大桩径小溶洞和小桩径大溶洞情况下岩溶地区桩基承载特性理论分析，并结合数值模拟计算分析，探讨岩溶桩基承载特性的影响因素，初步提出岩溶地区桥梁桩基承载力修正公式；第5章结合溶洞顶板厚度和相互制约条件下嵌岩深度对桩基承载力影响分析，提出岩溶地区桩基设计理念；第6章以广东省江肇高速公路西江特大桥南引桥桩基的设计为实例，探讨岩溶塌陷灾害发生后桩基承载特性，并提出相应的处治技术措施以及设计新方案的比选；第7章系统提出岩溶地区公路桥梁桩基施工过程中不良岩溶地质现象的处治技术措施，并结合实例分析提出岩溶地区桩基施工过程控制与质量监控基本流程；第8章结合典型的岩溶地区桥梁桩基承载力的自平衡实验结果，系统探讨不同试验条件下岩溶地区桥梁桩基承载特性；第9章是结论与建议。各章节撰写分工如下：第1章由王中文和汪华斌撰写；第2章由王中文、汪华斌和郑必灿撰写；第3章由汪华斌和赵文峰撰写；第4章由汪华斌、周博、赵文峰和孙向东撰写；第5章由孙向东和周博撰写；第6章由汪华斌、孙向东和倪伟杰撰写；第7章由王中文、刘志峰、汪华斌、周博和苏年就撰写；第8章由刘志峰、刘彦峰、马远刚和苏年就撰写；第9章由王中文、汪华斌、刘志峰和孙向东撰写。
本书的研究工作得到国家自然科学基金（编号：41372296）、“十二五”国家科技支撑计划项目（编号：2012BAK10B02)部分经费的支持，同时得到了广东省交通运输厅政府引导项目和广东省长大公路工程有限公司、广东省公路勘察规划设计院股份有限公司等的大力支持，广东江肇G13标段项目部、广清高速公路项目部和肇花项目部为本书的研究提供了许多详细的资料，部分研究成果与他们的辛勤劳动和卓有成效的建议是分不开，在此一并致谢。

内容索引：

第1章绪论1
1.1研究背景1
1.2国内外研究现状2
1.3研究内容和技术路线5
第2章岩溶工程地质勘察·7
2.1岩溶地质现象7
2.2岩溶工程地质问题8
2.3岩溶工程地质勘察方法12
2.4勘察方法比选及优化18
第3章溶洞顶板稳定性研究21
3.1岩溶地区桩基作用体系模型简化22
3.2溶洞顶板稳定性分析实例……33
第4章岩溶地区桩基承载特性分析41
4.1岩溶地区桩基承载力特性理论分析41
4.2岩溶地区桩基承载力特性数值模拟44
4.3岩溶地区桩基承载力修正60
第5章岩溶地区桥梁桩基设计理论64
5.1岩溶地区桩基设计概述64
5.2岩溶地区桩基设计理论71
第6章岩溶地区桩基设计与计算实例分析73
6.1广东省江肇高速公路西江特大桥南引桥桩基设计73
6.2南引桥段岩溶不良地质问题…74
6.3西江特大桥南引桥岩溶桩基分析与塌陷灾害处置78
6.4广东省江肇高速公路西江特大桥南引桥18#墩设计方案探讨…85
6.5岩溶桩基承载力计算与分析…97
第7章岩溶地区桥梁桩基施工技术……101
7.1岩溶地区桥梁桩基施工准备101
7.2桥梁桩基施工过程监控102
7.3桩基施工过程中不良岩溶地质条件处置技术103
7.4岩溶区桩基试桩施工技术108
7.5桩基施工过程监控实例分析117
第8章岩溶地区桥梁桩基检测技术与方法125
8.1岩溶桩基承载特性试验概况125
8.2岩溶桩基承载特性自平衡试验方法128
8.3岩溶桩基承载特性试验结果分析135
第9章结论与建议……152
9.1岩溶地区工程勘察152
9.2溶洞顶板稳定性152
9.3岩溶地区桩基承载特性152
9.4岩溶地区端承桩设计建议155
9.5岩溶不良地质现象处置技术156
参考文献…………160

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