鄰近堆載作用下高鐵橋基群樁變形特性數值研究

李友元，王新浪，王震南

(1. 中鐵二十四局集團有限公司，上海 200070；2. 河海大學土木與交通學院，江蘇 南京 210098)

根據《中長期鐵路網規劃》，我國鐵路網規模至2025年將達到17.5萬km，其中高速鐵路3.8萬km左右，形成以“八縱八橫”主通道為骨架、區域連接線銜接、城際鐵路補充的高速鐵路網[1]。“八縱八橫”高速鐵路網，即以沿海、京滬等“八縱”通道和陸橋、沿江等“八橫”通道為主干、城際鐵路為補充的高速鐵路網[2]。東部沿海地區經濟發達，人口和建筑密集，沿海地區廣泛分布著軟土[3- 4]。而高速鐵路橋梁基礎以群樁基礎為主，在軟土層深厚的沿海地帶，鄰近既有線路的施工往往會造成高鐵橋基產生變形，導致軌道平順性發生改變[5- 6]。

因受前期征遷工作滯后的影響，沿海地區高速鐵路現正處于工期短、任務重的關鍵時期，常采用連續滿堂支架方案進行現澆軌道梁施工[7]。連續滿堂支架施工法將現澆梁體荷載直接作用于地基土上，會引起地基土體的變形和應力改變[8- 9]。由于沿海地區軟土具有高壓縮性、高含水量、低強度和流變性等工程性質，軟弱土層在堆載作用下會產生豎向變形和側向擠出變形，使鄰近既有橋基受到側向附加荷載及豎向摩阻力作用，影響既有橋梁樁基的正常工作性狀[10- 12]。軟土地基堆載土體會發生大變形，仍然采用線彈性本構模型計算會不符合實際情況，且軟土體會發生固結作用對樁基的影響不可忽視[13]。數值模擬快捷方便，可以考慮土體彈塑性本構、軟土固結、復雜的邊界條件，能夠真實模擬樁和土體的幾何形狀及力學性能，樁-土相互作用關系，使軟土地基上堆載對樁基的影響計算更加可靠[14- 15]。……