. 0 < K < 2. 5,岩溶地基欠稳定；2. 5 < K < 3. 0,岩溶地基基本稳定；K多3. 0,岩溶地基稳定。
[0040] 由式（9)确定岩溶地基不同安全系数对应的失稳风险评价参数临界值λ
[0041 ]
r9>
[0042] 根据岩溶地基不同安全系数对应的失稳风险评价参数临界值，对岩溶地基的稳定 性进行风险评价如下：当λ CT> 〇. 5时，岩溶地基不稳定；0. 4 < λ 〇. 5,岩溶地基欠稳 定；0. 333 < λ 〇. 4时，岩溶地基基本稳定；λ 〇. 333时，岩溶地基稳定。
[0043] 本发明的基本原理与依据如下：
[0044] 原理 1 :
[0045] 根据隐伏溶洞形态与上覆土层应力分布特点，将隐伏溶洞断面简化为矩形地下硐 室形状，并运用库伦-摩尔强度准则可确定地下隐伏岩溶溶洞临界上覆土层垂向应力，如 图2所示，上覆土层受到降雨作用时，土层将发生挠曲变形，随之引起地块移动。当溶洞上 覆土层的内摩擦角为Φ时，滑移面从溶洞底面以
的角度倾斜，到洞顶后以适当的曲 线AE和BI到达地表面。
[0046] 但实际上推算AE和BI曲线是难以实现的，故近似地假定为AD、BC两条垂直线。 此时，设从地表面到洞顶的滑动地块的宽度为2?，其值等于：
[0047]
[0048] 式中，a--溶洞半径，
[0049] h--溶洞高度。
[0050] 假定溶洞顶部AB两端出现一直延伸到地表面的竖向破裂面AD及BC。在AB⑶所 圈出的散体中，切取厚度为dz的薄层单元为分析对象。该薄层单元在垂直方向受以下4种 力的作用：
[0051] (1)单元体自重：
[0052] C = j 2a, vdz
[0053] (2)作用于单元体上表面的竖直向下的上覆土体压力：
[0054] P = 2a! σ v
[0055] (3)作用于单元体下表面的竖直向上的下覆土体托力：
[0056] T = 2a! ( σ v+d σ v)
[0057] (4)作用于单元体侧面的竖直向上的侧向摩擦力：
[0058] 根据库仑定律，岩体抗剪强度，有V= taftP +心
[0059] 以侧压力系数k。表示任意深度处水平应力与垂直应力之比，有作用于单元体侧面 的水平方向的侧向溶洞围压σΗ=1^σν，
[0060] 推出作用于单元体侧面的竖直向上的侧向摩擦力：
[0061] / = Jr^iz = J {i<{)a.Xmyp + c)clz
[0062] 式中，c--岩体内聚力；P--岩体内摩擦角；
[0063] a1--塌陷坑半径；γ--岩体容重；
[0064] σν--竖向地应力；k。--侧压力系数；
[0065] dz--薄层单元体厚度；τ f--岩体抗剪强度；
[0066] 根据薄层单元体在竖向的平衡条件为：
[0067] XFv= P+G-T_2f = 0
[0068] 将各力代入平衡条件得：
[0069]
[0070] 整理：
[0071]
[0072]
[0073] 边界条件：当z = 0时，〇 v= P。（地表面荷载），代入上式得积分常数A为：
[0074]
[0075] 当单元体z = H时将A代入，求得溶洞顶部的垂向应力q为：
[0076]
[0077] 原理 2 :
[0078] 根据弹塑性理论基本原理，岩土体在弹性变形阶段内应力σ与应变ε的变化成 线性关系，此阶段内应力变化量A 〇与应变变化量△ ε的比值为定值，即弹性变形模量 Ε。。随着岩土体进入塑性不稳定变形阶段，其应力σ与应变ε关系则成非线性关系，此阶 段其应力变化△ σ与应变变化△ ε的比值即变形模量Et将出现非线性减小；当岩土体材 料达到峰值强度后，即在岩土体材料完全破坏时，其变形模量趋近于0。根据损伤力 学基本原理，损伤过程与损伤程度可以运用损伤变量（Dt)来描述与刻画。由损伤变量的定 义，令岩土体损伤变量为Dt，在土体中，对研究的损伤过程比较敏感，且易于测量的是变形 模量，设岩土体初始弹模为E。，发生损伤后变形模量为Et，则据J. Dufailly (1988)的实验结 果，可以得出：
[0079]
.(1〇)
[0080] 本发明根据损伤力学的基本原理，将岩溶地基失稳风险参数AtS义为岩溶地基 隐伏溶洞上覆土层实际垂向应力与岩溶地基隐伏溶洞上覆土层极限垂向应力之比，即
[0081]
(11)
[0082] 由岩溶地基失稳风险参数λ t可知，其〇〈 λ t〈l ; λ t= 1表明溶洞顶板承受了全部 建筑物附加荷载和岩土体自重应力，岩土体抗塌陷强度为零，其q = qllB1，此时岩溶溶洞地 基处于失稳状态；λ t= 〇表明溶洞顶板岩土体没有产生任何垂向附加应力，溶洞顶板岩土 体处于稳定状态，此时岩溶溶洞地基处于整体稳定状态。
[0083] 本发明根据地基失稳风险参数λ t与岩土体损伤程度的关系，将损伤变量（D t)定 义为岩溶地基失稳风险参数相对于岩溶地基未受损伤时的失稳风险参数的变化与岩溶地 基土体完全损伤时失稳风险参数的比值，即
[0084]
(12)
[0085] 综合分析式（10)和式（12)，当岩溶地基处于弹性稳定状态时，Et= E。，qlim-°°， Dt= 0,当岩溶地基处于完全损伤破坏状态时，E t= 0, q = q lim，Dt= 1。表明式（10)运用 变形模量和式（12)运用溶洞顶板垂向应力在描述和评价岩土体损伤规律时具有等效性， 运用地基失稳风险参数λ t来定义损伤变量是可行的和有效的，从而可运用地基失稳风险 参数λ ,对岩溶地基稳定性进行分析与评价。
[0086] 根据式（11)和式（12)可确定岩溶地基失稳风险参数与损伤变量存在以下关系：
[0087] At=Dt (13)
[0088] 从式（13)可以看出，当Dt= 0时，λ t= 〇,此时岩溶地基未受损伤，地基处于稳定 状态；当Dt= 1时，λ t= 1，此时岩溶地基完全损伤破坏，地基处于失稳状态。
[0089] 在岩溶地基稳定性评价工程中，目前广泛使用的方法包括岩溶地基稳定系数法， 即把溶洞顶板所受的抗塌力与致塌力的比值定义为岩溶地基稳定性系数F，将地基的安全 系数作为地基稳定性的评判标准，用地基实际稳定性系数与安全系数的关系来判别地基是 否稳定和稳定程度。本发明根据损伤力学的基本原理及损伤变量与岩溶地基稳定性系数的 关系，将岩溶地基稳定性系数Ft重新定义为极限损伤变量D 11Π1 (其值取1)与任意损伤变量 Dt之比，即：
[0090]
[0091] 将安全系数定义为极限损伤与容许最大损伤之比，即：
式中D"为容许 最大损伤，极限损伤DlllJl 1。而在整个损伤直至破坏的过程中，损伤变量Dt逐渐趋近于 Dot，因此安全系数可写为：
[0092]
(15)
[0093] 根据式（13)和式（15)，可以确定岩溶地基失稳风险参数与安全系数的定量关系：
[0094]
(16)
[0095] 其中，即为运用地基安全系数所确定的地基稳定性判据。根据地基稳定性判 据，对地基的稳定性进行以下分析与评价：当地基稳定性系数Ft大于和等于安全系数K时， 地基失稳风险参数λ "，表明地基处于稳定状态；当地基稳定性系数Ft小于安全系数 K时，地基失稳风险参数λ t> λ "，表明地基处于不稳定状态。
[0096] 本发明所述方法具有明确的稳定性判据，可为岩溶地区溶洞型地基塌陷风险划分 与评价及其防治提供依据，且具有简便和实用的特点，对岩溶地区地基塌陷的有效预测与 防治具有重要的实用价值。
【附图说明】
[0097] 图1为本发明流程图；
[0098] 图2为溶洞松弛地压图；
[0099] 图3为某工程岩溶地基溶洞分布图。
【具体实施方式】
[0100] 下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0101] 某岩溶上覆土层上方建有建筑物，建筑物物作用在基础顶面竖向荷载为480ΚΝ，基 础埋深I. 5m，基础为方形基础，2*2m，基础底部部分面积以下4. 5m处发育有岩溶溶洞，地面 以下0~3m为硬塑粉质粘土，其重度γ = 18. 3kN/m3,地面3m以下为可塑粉质粘土，其重 度 γ = 18. lkN/m3。
[0102] 步骤一：测定岩溶塌陷区地下隐伏岩溶溶洞直径及盖层土体厚度：
[0103] 运用地质雷达、跨孔电磁波CT等物探方法综合探测和确定岩溶塌陷区隐伏地下 岩溶圆形溶洞直径为2. 4m、溶洞高度为lm、盖层土体厚度6m。
[0104] 步骤二：测定岩溶地基隐伏溶洞上覆土层的物理力学参数值：
[0105] 根据《岩土工程勘察手册》，对隐伏溶洞上覆土层进行取样并测定相应的物理力学 参数值，其不同土层的内聚力c、内摩擦角免、容重γ、土的侧向压力系数k。见表1。
[0106] 表1岩溶地基上覆不同土层的物理力学参数值
[0107]
[0108] 由于塌陷坑上覆土体为2个不同厚度且性质各异的土层构成，其上覆土体物理力 学参数值应取所有土层的内聚力加权平均值U内摩擦角