随着我国铁路建设项目的逐年递增,铁路既有线改建及临近既有线新建项目将会越来越多,既有公路铁路的运输量已经不能满足日益增长的发展趋势,拓宽改造工程势在必行。对于既有线的改建和新增二线,往往实际工程会被地域条件限制,此时便出现了新旧联合支挡的结构,目前针对新旧支挡结构联合作用的机理的研究明显不足,特别是既有-新建桩板联合支挡相互作用机理方面。因此,本文针对中兰高铁基于既有路基支挡结构,新建三四线的路基拓宽项目,采用有限元软件开展数值仿真,对新旧组合桩板墙进行受力分析,研究其受力与变形机理,结论如下:(1)采用Midas GTS NX有限元软件结合实际工程开展数值仿真并对结果进行分析。对于既有桩板墙解析法与数值模拟法计算结果基本吻合,为后续建模工作提供保障,且整体上数值模拟法的计算结果较小,说明解析法更偏于保守,但是过于安全的设计会导致材料用量的浪费。对既有桩板墙的锚固桩进行受弯承载力验算,实际值小于设计值,从而在桩身未达到破坏的前提下进行进一步的研究。(2)本文为了研究的新旧组合支挡的作用机理,设计两种工况进行数值模拟,分别是新桩不接触既有挡土板(非协同作用),与新桩接触既有挡土板(协同作用),在新旧组合协同工作的条件下,既有桩板墙挡土板顶部的侧向位移、支挡桩桩身弯矩及剪力,以及既有挡土板顶部的水平位移均得到了大幅的限制。同时,在协同作用下,新桩与既有桩承担荷载比例接近1:1,而非协同工作条件下的新桩承受荷载不及既有桩的一半,体现了协同工作更能保证既有桩板墙的稳定性。在两种工况下,墙背土压力的大小分布均沿墙背呈现出先增大后减小的趋势。(3)路基加设土工格栅后,竖向沉降曲线变缓,横向位移变小,土工格栅分担了一部分路基上方荷载,使得新填路基竖向刚度变大,限制了新填路基顶面的沉降量。其中土工格栅的铺设宽度与层数对于治理效果有一定影响,当铺设土工格栅层数与宽度的增加时,路基顶面不均匀沉降的差值越小,且铺设层数与铺设宽度越多,路基顶面沉降曲线越缓,但从材料用量的经济角度出发,应合理进行优化。