建设在滑坡段的高速铁路桥梁群桩基础早已屡见不鲜,针对滑坡桥基采用抗滑桩加固的工程更是普遍存在。但桥基和抗滑桩的耦合作用机制仍不明晰,抗滑桩如何合理的对桥基进行加固还处在不断摸索阶段。现阶段滑坡上桥基结构的设计一般不考虑桥基抵抗滑坡推力作用,桥基只是起着传递桥跨结构外载荷的作用,常通过在桥基附近设计抗滑桩来承担滑坡推力。而实际上,滑坡岩土体产生剪切变形时,桥基和抗滑桩均受到滑坡推力的作用,且二者之间的受力和变形存在耦合关系。若忽略滑坡推力对桥基产生的影响,必将过高估计桥梁结构的安全性。滑坡上桥基和抗滑桩的耦合作用机制、二者合理距离的选择等问题亟待研究。同时,国内滑坡内群桩基础的水平位移控制标准的相关研究尚属空白。针对上述问题,本文结合原铁道部科技研究开发计划重大课题“成兰铁路滑坡岩堆加固技术及抗滑支挡工程对桥墩受力与变形影响的试验研究(Z2012-061-1)”,充分调研在建或已建滑坡段桥基工程,考虑滑坡类型、桥基所处滑坡的相对位置、抗滑桩加固方式等因素对桥基的影响,以实际工程为原型遴选出3个典型工点。通过大尺寸静力模型试验、三维数值模拟及理论计算方法研究等手段,对滑坡内群桩基础和抗滑桩耦合作用机制进行深入研究。重点研究滑体剪切变形下桥基水平方向的响应特性。本文的主要研究内容包括:(1)滑坡内群桩基础和抗滑桩静力模型试验研究基于相似理论,设计、开展滑坡内桥基和抗滑桩大尺寸静力模型试验。通过在模型后方施加沿滑动面方向的土体位移,模拟不利因素下滑坡土体的水平变形。采用水平位移计量测坡体表面特征点水平位移,采用磷青铜带应变测试监测了桥基、抗滑桩周围滑坡体内土体的变形特征,获得了滑坡-桥基-抗滑桩体系的水平位移场;采用微型土压力盒量测桥基和抗滑桩桩身前、后的土压力,采用应变片量测桩身应变,获得前、后排抗滑桩和桥基的受力模式、荷载分担。通过对土压力、应变监测数据的综合分析,还原滑坡-桥基-抗滑桩体系在土体水平位移下的破坏过程。从荷载传递和渐进变形的角度,揭示了桥基从变形产生到破坏整个过程中桥基、抗滑桩及滑体三者的耦合作用机制。(2)滑坡内群桩基础和抗滑桩三维数值模拟研究利用滑动面实体单元的抗剪强度局部折减的数值模拟方法对滑坡内结构的受力变形进行分析,对不良条件下滑动面抗剪强度参数劣化引起的滑体剪切变形进行等代模拟。建立滑坡内桥基和抗滑桩三维数值模型,通过与室内试验测试结果的对比,对数值模拟的关键参数(如桩土接触参数等)进行反演,修正、完善三维数值模型。通过参数分析的方法,探讨桥梁桩基、抗滑桩等参数变化对桥基受力与变形的影响。具体而言就是以3个典型工点为原型,研究桥基所处滑坡的相对位置(滑坡抗滑段或下滑段)、承台约束情况、有无抗滑支挡结构、抗滑桩埋置位置等参数变化条件下桥基受力和变形特征。(3)滑坡内桥基理论计算方法研究结合大尺寸静力模型试验中获得的桥基受力和变形规律,提出考虑滑动面倾斜的滑坡桥基受力及变形理论分析模型。与三维数值模拟结果进行对比,对理论计算结果进行验证。分析理论计算结果产生误差的原因,给出理论分析模型的修正系数和适用范围等。(4)抗滑桩加固滑坡桥基的优化设计方法研究针对滑坡内桥梁群桩基础,提出其水平位移控制标准。探讨含柔性材料抗滑桩加固滑坡桥基的可行性,评价其加固效果。基于数值模拟的研究成果,提出抗滑桩加固滑坡桥基的优化设计原则,包括:桥基的最佳设置位置、桥基和抗滑桩的合理距离。以桥基承台的容许水平位移作为控制条件,提出滑坡桥基的抗滑桩加固技术。