【摘 要】
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在地质较差地区,新建高铁引起的地基附加应力可能直接导致临近既有高铁沉降变形超标。在并线高铁之间设置隔离桩,能够减少对既有高铁的影响,但采用复合地基的并线高铁之间如何布置隔离桩,实际工程中隔离桩的隔离效果与桩身的内力和变形尚不明确。因此,本文通过ABAQUS建立并线高铁有限元计算模型,对隔离桩在桩长、位置、桩径、桩间距、排数、桩顶约束和不同新建路堤宽度与高度等因素影响下产生的隔离效果以及桩身内力和变
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在地质较差地区,新建高铁引起的地基附加应力可能直接导致临近既有高铁沉降变形超标。在并线高铁之间设置隔离桩,能够减少对既有高铁的影响,但采用复合地基的并线高铁之间如何布置隔离桩,实际工程中隔离桩的隔离效果与桩身的内力和变形尚不明确。因此,本文通过ABAQUS建立并线高铁有限元计算模型,对隔离桩在桩长、位置、桩径、桩间距、排数、桩顶约束和不同新建路堤宽度与高度等因素影响下产生的隔离效果以及桩身内力和变形进行分析和研究,并给出设计建议。结果表明:（1）当桩长超过新建复合地基处理深度,隔离桩桩长的增加对既有高铁附加沉降的控制效果更加明显和有效;当并线高铁净距（6 m）较小时,随着隔离桩靠近既有路基,隔离效果有所减弱但不明显;随着桩径增加,隔离效果增加,桩径超过0.4 m以后,桩径的增加对隔离效果的提升不明显;当桩间距等于3倍桩径时,隔离效果相对最好,此时增加双排桩隔离效果提高不明显。当桩间距等于6倍桩径时,双排桩可以显著提高隔离效果;隔离桩桩顶增加桩帽嵌固和桩顶固定约束,对附加沉降的隔离效果比桩顶自由时减弱;随着新建路基宽度或者高度增加,既有路基最大附加沉降增大,当隔离桩桩长等于新建复合地基处理深度与一半压缩层厚度之和时,在不同新建路基宽度和路堤高度8 m以下均能起到良好的隔离效果。（2）当桩长大于新建复合地基处理深度,桩身上部和下部均有较大水平位移,桩长越长,桩身最大正负弯矩越小;随着隔离桩靠近既有路基,桩身最大水平位移和桩身最大弯矩均减小;随着桩径的增大,桩身最大水平位移略有减小,桩身弯矩成倍增加;随着桩间距增加,桩身最大水平位移和最大正负弯矩先增大后减小;相较于单排桩,双排桩在桩间距等于3倍桩径时桩身水平位移和桩身弯矩减小,桩间距等于6倍桩径时则增大;增加桩帽嵌固和桩顶固定桩身最大水平位移虽有减小,但桩身最大弯矩均显著增加;随着新建路基宽度增大,桩身水平位移和桩身最大弯矩增加;随着路堤高度增加,桩身上部和下部最大水平位移与桩身最大正负弯矩近似呈线性增加。（3）隔离桩设计建议:隔离桩桩长最小取新建复合地基处理深度与一半压缩层厚度之和;隔离桩位置距离既有路基坡脚2 m左右;桩径选择不小于0.4 m,当桩长较长时可适当增大桩径;隔离桩桩间距选择3倍桩径,此时不需要设置双排隔离桩;当桩身最大水平位移满足受弯构件变形验算和既有路基水平位移满足要求时,不建议设置桩顶约束。
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