我国西南地区位于喜马拉雅地震带,地形结构主要以高原、山地为主,且地下水系复杂,溶洞繁多,工程的难度不言而喻。特别是近些年来我国高铁事业的迅猛发展,其桥梁桩基础很有可能会立于溶洞之上,这就给桥梁桩基的稳定性提出了更高的挑战。因此研究桩基在地震条件下的最小顶板安全厚度以及稳定性就显得十分必要。在已有研究的基础上,通过中心对称的振动台模型试验对岩溶区桩基础的抗震稳定性做了如下研究:(1)介绍了现阶段溶洞的探测和处理模式,并以渝黔铁路周家湾大桥为依托,拟定出几何相似比、密度相似比和加速度相似比分别为1/100、1/1.2和1/1。利用相似定理和分离相似原理,确定了各主要参数的相似常数以及试验所需材料的力学参数。设计配合比正交实验,配制出符合试验要求的模型岩土材料。(2)对顶板厚度为2倍桩径、溶洞大小为2-5倍桩径的模型以及溶洞大小为3倍桩径、顶板厚度为1-4倍桩径的模型进行静载试验,分别获得两种工况条件下溶洞顶板的Q-S曲线以及顶板的破坏形式,并根据试验数据对其进行了理论分析,得出了静载作用下溶洞顶板的最小安全厚度。(3)根据静载试验结果,分别对上述两种工况下的模型进行地震波作用下的动载试验。选用EL-Centro波、汶川波、以及一条人工合成的地震波,输入加速度幅值从0.05g、O.1g、0.2g、0.3g依次增大。当溶洞直径小于两倍桩径时,溶洞顶板发生剪切破坏;当溶洞直径大于两倍桩径时,溶洞顶板发生冲切破坏。对地震作用下不同模型各测点的加速度进行时域分析,可知溶洞的存在对地震波有明显的隔震作用。随着上部荷载的增加,桩基底部加速度明显降低,模型各测点对加速度的放大系数也逐渐下降。对模型加速度进行傅里叶变换,可知模型的基频随着试验的进行有所下降,溶洞的存在对地震波的频谱有放大作用。(4)根据地震作用下溶洞顶板的破坏模式及实验数据,将溶洞周边应力视为双向受压无限大平板中的孔口应力分布,结合拟动力分析法,对其进行理论分析,分别得出了溶洞在地震烈度为6-9度时剪切破坏和冲切破坏模式下的顶板安全厚度。