路基下伏矩形溶洞的稳定性解析法

来源：中国血液净化杂志2018年第2期北京时间：

作者：赵衡, 肖尧, 赵明华, 杨超炜

单位：湖南大学 岩土工程研究所, 湖南 长沙 410082

摘要：为评价荷载作用下的路基下伏矩形溶洞的稳定性，首先根据岩溶区路基承载特性建立简化的力学分析模型，并进一步得到等效计算模型。其次，基于复变函数理论，提出矩形溶洞任意截面映射函数的确定方法，并给出常用矩形截面映射函数的具体表达式。然后，求得矩形溶洞在自重与路基荷载联合作用下的地层应力；在此基础上，进一步求得任意截面的最大、最小主应力，同时引入Griffith强度准则，对溶洞的稳定性进行评价。最后，通过数值方法及工程实例对本文计算方法进行验算。研究结果表明：该方法所得水平应力和切应力与数值结果误差在5%以内，竖直应力误差在8%以内，工程实际情况与理论计算结果吻合良好，对岩溶区路基设计计算有一定的参考价值；值得注意的是，矩形溶洞4个顶点处的水平应力及竖向应力值都比较大，应力变化幅度较为明显，存在严重的应力集中现象，说明矩形溶洞的4个顶点比较容易破坏，在工程实践中应特别注意该处的验算。

关键词：道路工程,矩形溶洞,复变函数,稳定性,岩溶区,路基

基金资助：国家自然科学基金项目（51608540）