徐庆国，王星华

(中南大学土木工程学院，湖南长沙 410075)

目前，一些铁路桥、公路桥通过一些水位线较低的湖区时，墩下桩基础的施工通常采用筑坝围堰。筑坝围堰会引起地面的下沉，同时也会对邻近群桩基础的变形和受力产生较大影响。杨敏［1－2］等采用二维有限元对堆载作用下邻近桩基的变形特性进行了数值分析。但是，考虑地基土固结时间的情况下，邻近桥下群桩基础的受力特性的研究并不多见。本文以京沪铁路阳澄湖桥段为例，考虑围堰固结时间，利用Flac3D软件对围堰作用下邻近群桩基础的受力特性进行数值分析，研究桩基在不同工况的受力特性，以便为工程的设计和施工提供依据，也为类似工程分析提供参考。

1 模型的建立

本项目为沪高速铁路丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段，大桥在DK1226～DK1263区间通过了阳澄湖水源保护区。图1所示为筑坝围堰的示意图。根据勘察报告，水下主要为几层性质不同的粉质粘土层。承台宽度10.5 m，桩长 55.5 m，桩径1.0 m，平面布置方式如图2所示。

图1 筑坝围堰示意图Fig.1 Sketch of the cofferdam

为消除边界条件对计算结果的影响，模型边界要足够的远，计算模型见图3，长度方向取104 m，宽度取74.8 m，竖向深度取80 m。围堰底宽15 m，高4 m，湖水水深3 m，不建立湖水和围堰的实体模型，其荷载以均布荷载的形式施加于湖水区和围堰区，等效荷载为60 kPa，两侧围堰边缘距离承台边界分别为6.75 m和3.75 m。约束模型4个侧面上的水平位移，约束模型底面各个方向位移;假设围堰底部为不透水边界，用free pp定义渗流力作用下该边界孔压的变化状态，湖水区表面为透水边界，孔压不变，根据水头高度用fix pp定义此边界的孔压。……