一种岩溶顶板安全厚度计算方法、系统、设备和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种岩溶顶板安全厚度计算方法、系统、设备和存储介质，通过对桩基荷载下不同裂隙程度溶岩顶板承载力进行仿真分析，获取不同裂隙程度溶岩顶板破坏荷载，绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值曲线，基于经典理论计算的桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，并基于绘制的曲线和实际岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度，能够准确计算出岩溶顶板安全厚度，从而有效解决现有技术所存在的计算结果有偏差的缺陷。偏差的缺陷。偏差的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种岩溶顶板安全厚度计算方法、系统、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及岩溶顶板安全厚度
，尤其涉及一种岩溶顶板安全厚度计算方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]岩溶的发育会对区域地基承载力及稳定性产生明显的影响，外部荷载极易使溶洞产生坍塌破坏，诱发地层的急剧变形，严重危及建(构)筑物安全，桩基具有竖向变形小、变形稳定时间短等优点，适用于存在溶沟区域，因此在岩溶区工程建设中得到了广泛应用，岩溶地区桩基设计需要确定桩端溶岩顶板安全厚度，桩端溶岩顶板安全厚度经典理论计算方法假定桩端岩层较完整、节理裂隙不发育，破坏源于特定角度的剪切或拉剪破坏，破坏体为理想的锥台，但实际岩体中赋存大量的不连续结构面，很大程度上控制着岩体的强度、破坏特征及稳定性，尤其是节理裂隙位置的剪切滑移，这使得计算结果往往偏于危险。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种岩溶顶板安全厚度计算方法、系统、设备和存储介质，可以解决现有技术所存在的计算结果有偏差的缺陷。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种岩溶顶板安全厚度计算方法，具体包括：
[0006]通过岩溶破坏荷载对不同岩体裂隙程度作仿真分析，得到含裂隙岩溶与无裂隙溶岩两种工况下桩基荷载作用的岩溶顶板承载力、安全系数及厚度；
[0007]绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线；
[0008]对桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度进行计算，得到桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度；
[0009]依据绘制的曲线和岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0010]作为所述岩溶顶板安全厚度计算方法的进一步可选方案，所述通过岩溶破坏荷载对不同岩体裂隙程度作仿真分析，具体包括：
[0011]构建桩基荷载作用下节理裂隙溶岩顶板的计算离散元分析模型；
[0012]依据计算离散元分析模型进行不同结构组数和不同平均间距的含裂隙岩溶与无裂隙溶岩工况下桩基荷载作用下溶洞顶板承载力、安全系数及厚度计算。
[0013]作为所述岩溶顶板安全厚度计算方法的进一步可选方案，所述绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线，具体包括：
[0014]将含裂隙岩溶顶板破坏荷载、顶板厚度以完整岩体岩溶顶板破坏荷载、顶板厚度进行归一化处理，得到岩溶顶板厚度归一化数值；
[0015]绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线。
[0016]作为所述岩溶顶板安全厚度计算方法的进一步可选方案，所述对桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度进行计算，得到桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，具体包括：
[0017]获取桩基与岩溶顶板基本参数，包括岩石的抗拉强度σ
t
、桩端应力σ
d
、岩溶顶板安
全系数F、桩径D、岩石的抗剪强度τ，桩端以上岩土层厚度h、岩土层平均重度γ和剪切破坏面与铅垂线夹角θ；
[0018]依据桩基与岩溶顶板基本参数计算出拉、剪岩溶顶板安全厚度H
t
、H
τ
；
[0019]取H
t
和H
τ
的最大值为桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0020]作为所述岩溶顶板安全厚度计算方法的进一步可选方案，所述依据绘制的曲线和岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度，具体包括：
[0021]根据顶板岩体勘察资料计算岩体质量；
[0022]依据岩体质量和绘制的曲线获取岩溶顶板厚度归一化数值；
[0023]依据顶板厚度归一化数值和桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，得到含裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0024]一种岩溶顶板安全厚度计算系统，包括：
[0025]仿真分析模块，用于通过岩溶破坏荷载对不同岩体裂隙程度作仿真分析，得到含裂隙岩溶与无裂隙溶岩两种工况下桩基荷载作用的岩溶顶板承载力、安全系数及厚度；
[0026]绘制模块，用于绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线；
[0027]第一计算模块，用于对桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度进行计算，得到桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度；
[0028]第二计算模块，用于依据绘制的曲线和岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0029]作为所述岩溶顶板安全厚度计算系统的进一步可选方案，所述第一计算模块包括：
[0030]第一获取模块，用于确定桩基与岩溶顶板基本参数，包括岩石的抗拉强度σ
t
、桩端应力σ
d
、岩溶顶板安全系数F、桩径D、岩石的抗剪强度τ，桩端以上岩土层厚度h、岩土层平均重度γ和剪切破坏面与铅垂线夹角θ；
[0031]第一处理模块，用于依据桩基与岩溶顶板基本参数计算出拉、剪岩溶顶板安全厚度H
t
、H
τ
；
[0032]确定模块，用于取H
t
和H
τ
的最大值为桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0033]作为所述岩溶顶板安全厚度计算系统的进一步可选方案，所述第二计算模块包括：
[0034]第二获取模块，用于根据顶板岩体勘察资料计算岩体质量；
[0035]第三获取模块，用于依据岩体质量和绘制的曲线获取岩溶顶板厚度归一化数值；
[0036]第二处理模块，用于依据顶板厚度归一化数值和桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，得到含裂隙岩溶顶板安全厚度。
[0037]一种计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一种岩溶顶板安全厚度计算方法的步骤。
[0038]一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种岩溶顶板安全厚度计算方法的步骤。
[0039]本专利技术的有益效果是：通过对桩基荷载下不同裂隙程度溶岩顶板承载力进行仿真分析，获取不同裂隙程度溶岩顶板破坏荷载，绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值曲线，基于经典理论计算的桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，并基于绘制的曲线和实际岩体质
量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度，能够准确计算出岩溶顶板安全厚度，从而有效解决现有技术所存在的计算结果有偏差的缺陷。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术一种岩溶顶板安全厚度计算方法的流程示意图；
[0042]图2为本专利技术一种岩溶顶板安全厚度计算系统的组成示意图；
[0043]图3为本专利技术中岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线图。
具体实施方式
[0044]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩溶顶板安全厚度计算方法，其特征在于，具体包括：通过岩溶破坏荷载对不同岩体裂隙程度作仿真分析，得到含裂隙岩溶与无裂隙溶岩两种工况下桩基荷载作用的岩溶顶板承载力、安全系数及厚度；绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线；对桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度进行计算，得到桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度；依据绘制的曲线和岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度。2.根据权利要求1所述的一种岩溶顶板安全厚度计算方法，其特征在于，所述通过岩溶破坏荷载对不同岩体裂隙程度作仿真分析，具体包括：构建桩基荷载作用下节理裂隙溶岩顶板的计算离散元分析模型；依据计算离散元分析模型进行不同结构组数和不同平均间距的含裂隙岩溶与无裂隙溶岩工况下桩基荷载作用下溶洞顶板承载力、安全系数及厚度计算。3.根据权利要求2所述的一种岩溶顶板安全厚度计算方法，其特征在于，所述绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线，具体包括：将含裂隙岩溶顶板破坏荷载、顶板厚度以完整岩体岩溶顶板破坏荷载、顶板厚度进行归一化处理，得到岩溶顶板厚度归一化数值；绘制岩体质量与岩溶顶板厚度归一化数值的曲线。4.根据权利要求3所述的一种岩溶顶板安全厚度计算方法，其特征在于，所述对桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度进行计算，得到桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度，具体包括：获取桩基与岩溶顶板基本参数，包括岩石的抗拉强度σ
t
、桩端应力σ
d
、岩溶顶板安全系数F、桩径D、岩石的抗剪强度τ，桩端以上岩土层厚度h、岩土层平均重度γ和剪切破坏面与铅垂线夹角θ；依据桩基与岩溶顶板基本参数计算出拉、剪岩溶顶板安全厚度H
t
、H
τ
；取H
t
和H
τ
的最大值为桩端无裂隙岩溶顶板安全厚度。5.根据权利要求4所述的一种岩溶顶板安全厚度计算方法，其特征在于，所述依据绘制的曲线和岩体质量计算含裂隙岩溶顶板安全厚度，具体包括：根据顶板岩体勘察资料计算岩体质量；依据岩体质量和绘制的曲线获取岩溶顶板厚度归一化数值；依据顶板厚度归一化数值和桩端无裂隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建民，杨春山，张松涛，欧振锋，曾炯坤，
申请(专利权)人：广州市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：