低承台桥台桩基侧向受力性状试验与数值分析

聂如松，冷伍明，杨奇，岳健

(中南大学 土木工程学院，湖南 长沙，410075)

软土地区桥台桩基的受力情况比较复杂，不仅要承受上部结构自重和交通车辆传递下来的荷载，而且还要承受桥台背传递下来的土压力和因为台后路基填筑对桩基产生的附加水平挤压力及负摩擦力。因此，软土地区桥台区域一直是工程病害和事故的多发地带，也是工程界关注的焦点。Springman等[1-5]利用先进的离心模型试验技术对不同的边界条件和不同的软土层厚度中的桥台桩基进行研究，取得了一系列成果；李仁平等[6-9]对软土地区桥台桩基进行了现场试验方面的研究。Broms等[10-14]运用有限元方法对桥台桩基的性状进行分析；聂如松等[15-16]采用ADINA有限元程序对荷载作用下排桩的受力性状进行了分析，探讨了桩侧土压力的分布规律及桩-土间的土拱效应，并结合现场实测，采用有限元程序对高承台桥台在台后填土过程中桩基的受力情况进行了分析。本文作者在现场测试成果的基础上，基于 ADINA有限元程序，建立三维群桩有限元模型，研究低承台桥台桩基在台后路基填土过程中桩基沉降、桩身弯矩、桩顶水平变形、桩身剪力和桩侧附加水平挤压力随台后填土荷载增加的变化规律。

1 现场试验概况

随着高速铁路和高速公路的快速发展，如何考虑软基桥头路基填筑对桥台桩基的侧向影响，已引起工程界的高度重视。在某拟建高速铁路软土地基试验段，进行了桥台桩基在台后填土前后轴力变化的长时间跟踪观测，从而确定了桥台桩基弯矩分布及随荷载和时间的变化规律。……