考虑土体冲刷应力历史的群桩基础受力特性分析

李 龙

(西安科技大学建筑与土木工程学院，西安 710054)

0 引言

冲刷是由水流或波浪作用引起的河床侵蚀的一种自然现象.本文研究的桥梁基础冲刷是其中的一种.由于冲刷带走桥梁基础周围的泥沙，结构承载力会不可避免的受到影响，从而影响结构体系的安全性，甚至会导致桥梁损毁[1-2].通过对大量事故研究表明，大部分的桥梁破坏是由桥梁基础周围土体受到冲刷而引起的[3].

在实际工程中，越来越多的桥梁结构中采用承台形式摩擦型群桩基础[4-5]，在桥体自重和外力荷载作用下，群桩基础将上部的荷载效应通过桩身阻力和桩身底部接触面传递到土体中.常见的外力荷载有风荷载、水流荷载或两者共同作用的侧向荷载，而侧向载荷偏心引起的倾覆力矩传递到每个桩上表现为受拉或受压.因此，了解受拉力桩拔出的基本机理对于有效设计群桩基础至关重要[6].近几年来，尽管群桩基础的抗拉、抗压承载力研究受到了广泛的关注，但由于群桩-土间受力的复杂性以及冲刷前后群桩附近土体应力历史发生变化，有关考虑土体冲刷应力历史的群桩基础受力特性的研究文献很少.

本文首先建立群桩冲刷模型，利用Mindlin公式[7]计算相邻桩侧受冲刷土体的卸载应力，然后考虑应力叠加得到冲刷后群桩基础的竖向有效应力，最后将本文计算结果和桥梁工程实例实测结果进行比较，两者吻合较好.该方法简单、实用，可为桥墩设计及群……