串珠岩溶地层超长灌注桩承载特性数值模拟分析

袁志强; 吴庆发; 张加兵; 宋树桐; 杨黎明

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0736

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (04) : 736 -746. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0736

串珠岩溶地层超长灌注桩承载特性数值模拟分析

袁志强, 吴庆发, 张加兵, 宋树桐, 杨黎明

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摘要

为了研究不同岩溶环境对超长钻孔灌注桩承载力以及侧摩阻力等承载特性的影响，结合冯屋思明河特大桥超长灌注桩施工实例，采用FLAC 3D有限元软件建立并验证串珠岩溶地层超长灌注桩三维有限元模型，通过设置溶洞跨度、高度及数量等多因素工况，重点分析其对灌注桩承载性能的影响，继而探索不同填充率的溶洞处置方案，探讨溶洞填充状态与桩基承载能力之间的内在联系，揭示溶洞规模对超长灌注桩承载力的影响机制。结果表明：随着溶洞跨度的增大，桩基的极限承载力会下降。灌注桩极限承载力随溶洞高度增加而逐渐减小，且减小效果比跨度的增大更为明显。溶洞高度越大，桩须穿越的空洞区域越多，桩基的有效承载面积减小，桩周岩体能够提供的侧摩阻力减小，进一步使得桩的极限承载力降低。随着溶洞数量的增加，灌注桩的轴力能够传递到桩基更深处的部分，桩身下段发挥的侧摩阻力也越多，也会加大灌注桩的竖向沉降。若对溶洞进行回填处置，应考虑回填材料性质的影响，不同性质回填材料对灌注桩轴力影响不同，应避免回填材料固结沉降的发生。