对_岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究_讨论的答复

福范, 译. 北京: 科学出版社, 1958. (TIMOSHENKO S P, GOODIER J M. Theory of elasticity[M]. ZHANG Fu-fan tran. Beijing: Science Press, 1958. (in Chinese))

等译. 北京: 人民教育出版社, 1979. (TIMOSHENKO S P, GOODIER J M. Theory of elasticity[M]. XU Zhi-lun, et al trans. Beijing: Plople’s Education Press, 1979. (in Chinese)) [3] TIMOSHENKO S P, GOODIER J M. 弹性稳定理论[M]. 张

对“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的 研究”讨论的答复 赵明华，蒋 冲，曹文贵

(湖南大学岩土工程研究所，湖南 长沙 410082)

中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2009)02–0306–02

赵明华(1956– )，男，湖南邵阳人，博士，教授，博士生导师，主要从事桩基础及软土地基处理研究。E-mail: 作者简介：

mhzhaohd@21cn.com。

Reply to the discussion on “Study on bearing capacity of rock-socked pile and safe

thickness of cave roofs in karst region”

ZHAO Ming-hua, JIANG Chong, CAO Wen-gui

( Geotechnical Engineering Institute, Hunan University, Changsha 410082, China)

非常感谢潘岳先生等对“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶）的讨论以及对洞顶板安全厚度的研究”[1]（以下简称“原文”

该研究所提出的一些建设性意见，很高兴就这些问题进行一些更深入的探讨，以深化该课题的研究。

笔者所在的课题组近十年来一直从事特殊土路基处治的研究工作，特别是近几年来对岩溶区路基和桩端岩溶处治技术等进行了大量的现场工作，深感理论与实践未能有效地结合，尤其是对于现场中出现的问题不能给予有效的合理解释。为此，笔者拟从理论上阐述这一现象的存在，为现场岩溶处治提供参考，这也是笔者撰写此文的初衷。

目前所建立的岩溶区桩端溶洞顶板稳定性分析方法[2]均未考虑其突发性，溶洞顶板岩层在外力作用下发生弯曲变形的过程，可以认为是能量的积累过程，或者说是一种弹性能量增加的过程。在顶板岩层弯曲变形的过程中，当顶板竖向位移增加到某一临界值时，岩体便会突发失稳。突变理论最大的优点是用若干个状态变量和控制变量便可描述非常复杂的系统，能对一个光滑系统中可能出现的突然变化作出适当的、主要是定性的描述[3]。基于上述想法，我们引入突变理论对岩溶区桩端溶洞顶板进行分析，建立了溶洞顶板失稳的突变模型。

原文假设的梁挠曲线方程式与实际情况的确存在一定的差异，笔者也试图采用已有的挠曲线方程进行求解，但未能如愿，从而采用了简化的挠曲函数假设，其保证了位移边界条件，而忽视了力学边界条件。

状态变量的起跳点与止跳点计算表达式应与潘岳教授指出的一样，原文式（16）应改为x1=(−v)1/3，x2=x3=(v)1/3/2，这是笔者的笔误所致。

实际工程中岩溶顶板两端并非完全固支，桩端溶洞顶板突发失稳是工程建设中一项复杂而重要的难题，其影响因素众多，目前尚无恰当的方法，原文应用突变理论的分析方法是一种尝试，在该方面做些研究工作，寻求溶洞顶板突发失稳现象的解释与机理分析，笔者认为是很有意义的。然而，由于问题的复杂性，笔者未能对一端固定，另端可沿槽滑动的梁（如潘先生所述）的情况求出解答，故采用了两端固支假定，笔者非常高兴能得到潘先生的指点，解决该问题，为工程实践提供一个更准确和更有效的方法。

最后再次对潘岳教授等的讨论表示由衷的感谢!这些讨论加深了笔者对突变理论应用的进一步认识，使笔者受益匪浅，也非常希望得到潘先生更多的指点，使突变理论为岩溶处治工程实践作出更大的贡献。

参考文献：

[1] 赵明华, 蒋 冲, 曹文贵. 岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏

溶洞顶板安全厚度的研究[J]. 岩土工程学报, 2007, 29(11): 1618–1626. (ZHAO Ming-hua, JIANG Chong, CAO Wen-gui. Study on bearing capacity of rock-socked pile and safe thickness of cave roofs in karst region[J]. Chinese

第2期 讨 论 307

Building Press, 1992. (in Chinese))

[3] 双德斯P T. 突变理论入门[M]. 凌复华, 译. 上海: 上海科

学技术文献出版社, 1983. (SAUNDERS P T. Entering of catastrophe theory[M]. LING Fu-hua, tras. Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Literature Publishing House, 1983. (in Chinese))

Journal of Geotechnical Engineering, 2007, 29(12): 1618–1626. (in Chinese))

[2] 工程地质手册编写委员会. 工程地质手册[M]. 第三版. 北

京: 中国建筑工业出版社, 1992. (The Compilation Committee of Engineering Geology. Engineering geology handbook[M]. Third edition. Beijing: China Architecture and

关于“桩排距对双排抗滑桩内力的影响”的讨论 米占宽

（南京水利科学研究院，江苏 南京 210029）

中图分类号：TU 443 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2009)02–0307–01

作者简介：米占宽(1973– )，男，高级工程师，主要从事岩土工程试验和数值计算方面的研究。E-mail: zkmi@nhri.cn。

Discussion on “Effect of pile row distance on internal stress of double-row

anti-slide piles”

MI Zhan-kuan

(Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China)

近日拜读了《岩土工程学报》2008年第7期申永江博士等撰写的“桩排距对双排抗滑桩内力的影响”一文，原文作者采用有限元方法分析了不同桩排距条件下前后两排抗滑桩的受力情况，并通过一监测实例验证了有限元分析成果的合理性[1]。笔者前段时间刚刚从事一码头口门段抗滑桩的设计与计算，为满足结构设计的需要，很多抗滑桩工程需要设计为双排桩甚至多排桩，而目前对多排抗滑桩的计算尚缺乏有效的解析解法，该文为抗滑桩的设计与计算提供了很好的参考和借鉴，读后深受启发，但存在一些迷茫，与作者商榷。

（1）采用有限元方法最终建立的总体平衡方程为

确性。实际上后排桩的内力不一定一定较之前排桩大，例如当桩的位置布置在靠近滑坡体上部且桩排距较大时，虽然其抗滑效果较差，但此时由于后排桩承受的滑坡推力可能较之前排桩小，则后排桩的内力较之前排桩小，文献［1］中的结论是片面的。

（3）群桩数值计算为三维有限元问题，当简化为平面问题时，一般按竖向刚度与桩周面积相同的原则将桩等效为桩墙。作者在基本假定和模型中指出：“按平面应变考虑，利用对称性进行分析”，“边界条件为：对模型左右两边界节点加水

平约束，对模型下边界加水平和竖向约束……”。按此说法，

[K]{δ}=[F] ， (1) 计算中似乎不是整个模型对称，而只是将抗滑桩（笔者理解为

圆形桩）按轴对称问题考虑，这样处理对单根桩是可行的，对多根桩似不妥。

式中，[K]，{δ}和[F]分别为劲度矩阵、节点位移列阵和节点荷载列阵。由式（1）可见为求得抗滑桩的内力，必须在抗滑桩上施加一节点荷载，由于抗滑桩桩体一般采用钻孔灌注桩，不存在桩基施工完成后边坡的开挖和施工过程，如果采用文献［1］图1中的全埋式计算模型断面，则桩前后承受的土压力是相等的，采用有限元方法不可能计算得到抗滑桩的内力。

（2）抗滑桩的工作原理是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定，采用有限元方法分析抗滑桩内力的难点是如何较为准确地确定桩所承受的上述外力及如何合理模拟桩土之间的相互作用，而这两点作者文中均没有表述，其计算成果的合理性和可靠性值得商榷。另外计算例题与工程监测实例似并不一致，工程监测实例只能说明前后两排桩受力的不均匀性，而不能印证有限元计算成果的精

参考文献：

[1] 申永江, 吕 庆, 尚岳全. 桩排距对双排抗滑桩内力的影

响[J]. 岩土工程学报, 2008, 30(7): 1033–1037. (SHEN Yong-jiang, LÜ Qing, SHANG Yue-quan. Effect of pile row distance on internal stress of double-row anti-slide piles[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2008, 30(7): 1033–1037. (in Chinese))

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讨论稿收稿日期：2008–08–20 答复稿收稿日期：2008–10–13