| 摘 要： | 目的:地下水位下降会增大土体的有效应力,使其发生固结沉降,桩基础受到的负摩阻力也随之增加,进而引发桩基显著附加沉降,严重时可能超过高速铁路墩台基础工后沉降控制要求。目前,相关研究多集中于短桩且主要以数值模拟为主,试验研究较少,对长桩的研究更不充分。本文旨在通过联合离心模型试验和数值模拟开展深入分析,揭示地下水位下降对长桩基础的影响。创新点:1.通过离心模型试验和数值模拟,重现地下水位下降过程中不同长度桩基的力学响应;2.获得了桩-土相互作用及桩轴力计算参数β随水位下降的发展规律;3.通过实际工程案例分析,提出了考虑地下水位下降的桩基设计方法。方法:1.通过离心模型试验和自主研发的水位控制系统研究地下水位下降对不同长度桩基的影响;2.结合数值模拟,分析桩基沉降、轴力、摩阻力、群桩效应、参数β等随水位下降的发展规律;3.通过实际工程案例,分析地下水位下降对高速铁路桩基沉降发展的影响,并提出考虑地下水位下降的桩基设计方法。结论:1.地下水位下降会增大桩-土差异沉降,引起摩阻力增长,从而造成桩基下沉。2.桩中性点位置对水位下降不敏感;当水位下降幅值相同时,桩长越长,桩身轴力越大,但轴力增长比呈下降趋势。3.在列车荷载下水位下降不仅会因固结效应增加桩基沉降,还通过增加桩摩阻力改变桩基沉降发展模式。4.在列车循环荷载下,为使桩基沉降发展收敛,桩基承载力须增大60.9%以抵抗地下水位下降2 m的影响。
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